金属有机框架衍生纳米孔碳材料的研究进展
2021-02-22贺文浩邱立业马靖涛张胜杰
科教创新与实践 2021年45期
关键词:研究进展
贺文浩 邱立业 马靖涛 张胜杰
摘要:碳是最重要的元素之一,可以以不同的形式存在,如石墨、金刚石、富勒烯和无定形碳。为了提高碳的性能,纳米孔结构被引入到碳中,因为纳米孔可以提供较大的比表面积。重要的是,纳米孔碳(NPCs)材料具有良好的导电性、催化活性和良好的热化学稳定性等独特性能。这些优异的性能使其在各种应用中具有吸引力,如环境净化、能源存储系统(即电池、超级电容器)和催化剂。到目前为止,从微孔到大孔的各种不同孔径的碳材料已经得到了广泛的研究。
关键词:金属有机框架;纳米孔碳材料;研究进展
引言
碳材料因其比表面积大,高导电率和出色的热稳定性和化学稳定性而被广泛用作储能材料。然而传统的高温分解,往往会严重影响其形貌结构,减小比表面积,孔径分布不均,尺寸难以控制,严重阻碍了其作为LIBs负极的开发和其反应机理的探索。MOF作为一种多孔的无机有机杂化材料,具有较高的比表面积和孔隙率、较好的热稳定性、可控的晶体结构和可调节孔径的晶态多孔网络材料,可通过调节金属离子和有机配体来调控其晶体形貌和孔道。得益于这些优势使得MOF成为制备多孔碳材料(NPC)的前体或者模板。此外,通过对衍生过程条件的控制,可以有效的保留MOF前体的多孔结构并且能够拥有较大的比表面积和孔隙率,且具有更好的导电性和稳定性。MOFs作为前驱体或模板而合成的NPC在LIB方面的研究已经取得了一些成果。……
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