碳化硅是一種常見的工業(yè)陶瓷材料，自1891年被霍華德·艾奇遜合成出來以后，在磨料、磨具、耐高溫陶瓷以及微電子領域得到了廣泛的應用。目前，全世界碳化硅的年產(chǎn)量已超過200萬噸，都是采用改進的艾奇遜法生產(chǎn)出來的。這種方法以河沙、焦炭（或煤）等為原料，通過石墨電極加熱到2500℃以上，氧化硅和碳之間發(fā)生反應形成碳化硅。由于反應溫度高，得到的產(chǎn)品都是-碳化硅，比表面積很低，一般不到1m2/g。碳化硅具有非常高的機械強度和化學穩(wěn)定性，而且導電導熱性能良好。這些優(yōu)良的性能，使得它有望成為一種新的催化劑載體材料。然而，碳化硅要想作為催化劑載體得到應用，它的比表面積就必須得到大幅度的提高。

早在20世紀90年代，國外一些學者就開展了碳化硅作為催化劑載體的研究，也發(fā)展出了一些制備高比表面積碳化硅的方法。例如，法國斯特拉斯堡大學Loudex教授課題組發(fā)明的形狀記憶合成法就是一種有效的制備高比表面積碳化硅的方法，可制備比表面積大于30m2/g的-碳化硅。國內(nèi)也有不少學者注意到碳化硅作為催化劑載體的優(yōu)越性。編著者課題組，從2000年開始研究高比表面積碳化硅的制備方法，發(fā)明了一種溶膠凝膠結(jié)合碳熱還原制備碳化硅的方法。這種方法經(jīng)過初步的工業(yè)放大試驗后，仍能制備出比表面積大于60m2/g的-碳化硅。其后，課題組一直從事高比表面積碳化硅的研究工作，探索了這種材料作為催化劑載體在高溫、強放熱等反應中的應用，發(fā)現(xiàn)碳化硅作為載體不僅可改善催化劑的穩(wěn)定性，而且催化劑的預處理條件也相對簡單。最近幾年，人們發(fā)現(xiàn)碳化硅用于光催化和電催化時，也表現(xiàn)出了一些特殊的優(yōu)勢。因此，有關(guān)碳化硅在熱催化、光催化以及電催化方面應用的文獻報道越來越多。

國內(nèi)雖然已經(jīng)有一些關(guān)于碳化硅的著作，但都是把碳化硅作為一種高性能陶瓷材料或者微電子材料來介紹的。據(jù)編著者所知，國內(nèi)目前還沒有關(guān)于高比表面積碳化硅制備以及高比表面積碳化硅在催化中應用的書籍。因此，我們感到有責任將分散在浩如煙海的科學文獻中關(guān)于碳化硅的工作，進行系統(tǒng)整理和綜合分析，編成一書，以利于我國研究人員在進入這一領域時能迅速對本領域有一個比較全面的了解。

本書在成書過程中得到了作者前工作單位（中國科學院山西煤炭化學研究所）課題組同事和學生的大力協(xié)助。靳國強、王英勇、郭曉寧和童希立等同事，多年來一直在本課題組從事有關(guān)碳化硅的研究，在本書寫作過程中做了大量工作，不僅協(xié)助本人整理了相關(guān)章節(jié)的文獻，甚至還寫出了章節(jié)的初稿。本書中介紹的相當一部分工作都是本課題組完成的，這得益于曾經(jīng)和仍然在課題組學習和工作的研究生們。如果沒有他們的辛勤努力，肯定不可能有這本書的問世。另外，在本書寫作過程中，經(jīng)常需要查找一些文獻，也是請學生們幫忙找到的。在此，對他們一并表示感謝。

國家自然科學基金委員會十幾年來曾多次支持課題組開展關(guān)于高比表面積碳化硅的研究工作，山西省科技廳也以科技重大專項的形式支持高比表面積碳化硅產(chǎn)業(yè)化的研究，在此表示感謝。感謝江蘇省綠色催化材料與技術(shù)重點實驗室資助本書出版。最后，我要感謝化學工業(yè)出版社的相關(guān)編輯，沒有他們的辛勤付出，本書的完成也是不可想象的。

高比表面積碳化硅雖然是一個比較小的研究領域，從眾多期刊中找出相關(guān)的文獻仍然并非易事，再加上編著者水平有限，疏漏之處在所難免，敬請專家和讀者批評指正。



郭向云

2019年5月于常州大學