最新多孔碳材料综述

多孔碳材料

Porous Carbon

多孔碳材料的孔结构高度发达，在吸附分离、催化、能量储存等方面呈现出巨大的应用前景。

小编汇总了多孔碳材料方向近期发表的三篇综述文章，欢迎大家交流和补充。

排名不分先后，以文章为准，翻译如有出入请联系公众号修改。

No.01

分级多孔碳材料

在高性能锂硫电池中的研究现状与展望

锂硫电池被认为是下一代很有前途的能源存储设备之一，但在其商业化的道路上仍存在一些瓶颈。硫及其排放产物(如Li2S2、Li2S)固有的电导率和离子导电性差，导致活性材料利用率低、循环稳定性差、速率性能差、库仑效率不理想等问题。多硫化物离子在电解液中的溶解和迁移、不稳定的固体电解质界面和阳极上的树枝状生长、阴极和阳极的体积变化。分级多孔碳(HPC)材料因其高比表面积、孔体积、低密度、化学稳定性好，尤其是多级孔尺寸等优点，在锂硫电池中获得了广泛的关注。本文综述了近年来在锂硫电池中各种组分(包括硫阴极、隔板、中间层和锂阳极)的高性能多孔碳材料的合成方法和应用研究进展。更重要的是，阐述了HPC的结构(孔隙体积、比表面积、孔隙度、杂原子掺杂)与锂硫电池电化学性能的关系。最后，讨论了锂硫电池在高性能材料方面所面临的挑战和未来的发展方向。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.185文章标题：Status and perspectives of hierarchical porous carbon materials in terms of high-performance lithium–sulfur batteries信息来源：Journal of Energy Storage

No.02

金属掺杂多孔碳材料

对废水中有机染料的吸附研究

水资源短缺在发展中国家和不发达国家尤其严重。为了满足人们对水资源日益增长的需求，人们越来越重视对生活、农业或工业生产中产生的废水进行资源化利用。虽然废水的来源不同，但可能含有类似的有毒或有色的有害有机污染物，不仅污染水资源和环境，而且危害人畜健康。本文综述了近年来金属掺杂多孔碳材料对有机染料的吸附研究进展。金属掺杂多孔碳材料广泛应用于有机染料的吸附。本文首次对吸附有机染料的各种金属掺杂多孔碳材料进行了综述和讨论。对影响吸附过程的关键因素如掺杂量、溶液pH和温度进行了报道和讨论。结合文献相关工作，提出了金属掺杂多孔碳吸附有机染料的静电作用、π-π作用、氢键作用以及金属颗粒与碳材料的协同作用等吸附机理。最后，对未来金属掺杂多孔碳材料的研究提出几点建议。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124773文章标题：Adsorption of organic dyes from wastewater by metal-doped porous carbon materials信息来源：Journal of Cleaner Production

No.03

面向气体分离的

聚合物衍生碳分子筛膜研究进展

相比较于传统的气体纯化和分离工艺，膜分离技术具有显著的经济和环境优势。与聚合物膜相比，碳分子筛膜具有更高的气体渗透性和选择性、化学耐受性和更好的热稳定性，受到了研究工作者和制备厂商越来越多的关注。碳分子筛膜通常由聚合物前驱体薄膜通过热解和碳化制备，聚合物前驱体主要包括聚酰亚胺、树脂、纤维素和聚醚酰亚胺等。本文分类总结和讨论了不同化学结构前驱体制备碳分子筛膜的工艺和气体分离性能。前驱体的化学结构和膜物理结构均可显著影响其碳分子筛膜的结构和气体分离性能。在过去的几十年里，碳分子筛膜的气体分离性能得到了显著改善，并可能在不久的将来实现其商业应用。研究者可以通过本文了解碳分子筛膜的当前进展，推动碳分子筛膜制备的发展，拓展其潜在应用价值。

文章链接：DOI：10.1016/S1872-5805(22)60613-9文章标题：A review of polymer-derived carbon molecular sieve membrane for gas separation信息来源：新型炭材料