泡沫炭具有较高的孔隙度、质轻、耐酸碱、耐高温、结构稳定等特点,在催化、吸附净化、医疗、建筑、航空航天、军事等领域展示出诱人应用前景。有序泡沫炭具有有序的孔道结构和规则孔泡形状,可以作为电容器的电极材料,大分子污染物的吸附剂,还可以作为催化剂的优良载体,等等。但其制备原料仅限于煤基、石油基的聚氨酯、酚醛树脂和中间相沥青,鉴于生物质原料的巨大储量和可再生性,如实现利用生物质原料制备有序泡沫炭将具有重大现实和理论意义。本文尝试以农林废弃物——落叶松木屑为原料,运用液化技术,再通过树脂化、炭化等步骤合成了几种不同的泡沫炭,通过添加不同的表面活性剂,再通过调节发泡剂用量和后期活化等手段可以进行泡沫炭的孔径结构调节控制,并对制得的有序泡沫炭的吸附和催化性能进行了系统评价。论文主要内容如下：结合了聚乙二醇(PEG)的分散效应和自组装功能泡沫炭的孔结构在纳米尺度上可控,合成出了孔结构可控的蜂窝状高比表面积有序泡沫炭。PEG分子在落叶松树脂体系中分散、展开,并且占据空间,一部分分子进一步形成有序的网状和带状结构,并同树脂相互作用形成了稳定的聚合物。自发泡过程中同时形成完整的蜂窝状孔泡和良好的预孔；炭化后在韧带、节点和孔泡壁上生成大量的微孔和介孔。在800℃炭化后样品中有序结构生成,泡沫炭的比表面积和孔容分别可高达1580.97m2/g和0.885cm3/g。随PEG浓度的增加；生成的有序介孔数量增加,泡沫炭的蜂窝结构更趋有序。由于微孔和介孔同时存在,泡沫炭对苯酚展示出良好的吸附性能。CF-PEG-2.0-800更有利于对维生素B12(有效尺寸2.09nm)的吸附,归因于尺寸集中在3.89nm的大量介孔,它们可以允许大分子进入到孔结构内部；泡沫炭对大豆油、油酸、液体石蜡等油也有较好的吸附性能,吸附量可达21～26g/g,粘度越小,极性越强的油,越容易被吸附。使用落叶松树脂在酸性条件下加入嵌段共聚物P123,合成了高强度微孔泡沫炭,通过调变发泡剂用量和P123的添加量来调节泡沫炭的孔结构和物理性质。结果表明：随着发泡剂用量的减少,泡沫炭的密度增大,压缩强度增大；使用25ml发泡剂能获得较高的压缩强度且密度较小的泡沫炭。P123在酸性条件下能有效增加泡沫炭的强度,分别添加7g,10g和15g P123的泡沫炭CF-7p-25、CF-10p-25和CF-15p-25的压缩强度要明显高于没添加P123的CF-L-25。添加20g P123的CF-20p-25的压缩强度却同没添加P123的CF-L相近,表明P123添加过量情况下,P123去除时会导致炭骨架会失去支撑,从而强度降低。泡沫炭在合成过程中会生成一些晶体盐,它们也对泡沫炭的强度增加起到一定的作用。制得的泡沫炭的密度在0.05～0.1g／cm3之间,其压缩强度最高可达2.4Mpa。泡沫炭样品CF-10p-25的强度虽然同CF-7p-25和CF-15p-25相差不多,但其在压缩情况下具有一定韧性,不易碎,CF-7p-25和CF-15p-25脆性较大,压缩后即会碎裂。对上一章的高强度微孔泡沫炭进磷酸活化,活化后泡沫炭中形成了大量的介孔,再使用对甲基苯磺酸使其磺化,制得了磺酸基泡沫炭,将其作为固体酸催化剂,催化乙酸乙酯的反应。结果表明：高强度树脂泡沫F-10p-25ml用20%的磷酸活化2h获得的泡沫炭CF-10p-2h-20%P具有较高的比表面积和介孔含量,比表面积为629cm3/g,介孔含量可达70%,具有良好的开孔结构。制得的磺酸基泡沫炭作为固体酸催化剂催化乙酸、乙醇的酯化反应,在醇酸比为1：2,反应时间为2h时即可达到良好催化效果,且磺酸基泡沫炭在使用三次后仍可使催化转化率达到90%以上。