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西华大学:超高温焦耳热冲击制备拓扑缺陷碳,用于催化碳纳米管可控生长

研之成理 2026-01-13 19:42
文章摘要
背景:碳纳米管传统制备依赖金属催化剂,残留金属影响其应用性能,开发非金属催化剂成为重要研究方向,其中拓扑缺陷可能成为关键催化位点,但高效构建方法面临挑战。研究目的:本研究提出采用焦耳热冲击技术高效构建富含拓扑缺陷的碳材料,并探究其催化碳纳米管生长的机制。结论:焦耳热冲击通过瞬时超高温脉冲和急速冷却,有效打断碳-氮键并抑制石墨化,成功构建富含五元环等拓扑缺陷的碳催化剂;理论计算表明五元环缺陷通过电子转移活化乙炔,其他缺陷协同引导表面自组装,实现碳纳米管可控生长;所得碳纳米管作为锂离子电池导电剂展现出优异电化学性能,为开发高性能无金属碳催化剂提供了新策略。
西华大学:超高温焦耳热冲击制备拓扑缺陷碳,用于催化碳纳米管可控生长
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