新技术：木质纤维生物质碳热法合成碳纳米材料研究进展
来源： 2025年11月10日 16:31分类：前沿发明作者:第一时间中国科学技术大学刘武军特任教授(第一作者)和俞汉青院士(通讯作者)在Environmental Science & Technology发表了题为“Carbothermally Synthesizing Carbon Nanostructures from Biomass: A New Paradigm for Sustainable Carbon Materials Production”的综述论文，系统阐释了基于木质纤维素生物解聚原位碳热合成功能化碳纳米结构的机理与方法。
碳基纳米结构——包括石墨烯、碳纳米管、纳米纤维等多种碳纳米材料，以及碳载金属纳米颗粒(含氧化物和碳化物)等碳-金属杂化组装体——已引发广泛学术关注。这些材料在能源与可持续性交叉领域展现出的巨大潜力，正推动着大量研究和技术发展。目前通过化学气相沉积、电弧放电、合成或天然聚合物碳化等合成技术，已能制备无定形碳材料(如活性炭、炭黑)和晶体结构(如石墨烯、碳纳米管/纳米纤维)，并实现功能与孔隙率的可调控性以满足特定应用需求。然而传统制备方法通常存在流程繁琐、使用有机溶剂与电化学处理、依赖极端温压条件的高精密设备等局限，且多数工艺严重依赖化石燃料衍生前驱体、金属催化剂及其他复杂试剂。这些限制因素对规模化生产、商业可行性及环境可持续性构成重大挑战。以木质纤维素生物质这一可再生资源为核心，结合环境友好型简化合成策略，为替代化石前驱体合成提供了新路径。
本文系统评述了基于木质纤维素生物质原位碳热合成先进碳纳米结构的最...
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