碳酸钙基先进功能材料的制备及应用研究进展

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作者 于日志 欧阳娟娟 洪浩群 《现代化工》 北大核心 2025年第3期39-44,共6页

综述了近年来国内外在碳酸钙的结构特征、制备方法以及在复合材料、阻燃、水凝胶、光催化、热能储存、辐射制冷、新能源、肿瘤治理、新型造纸、建筑材料、废水处理、土壤治理等关键领域和新兴产业中应用的最新研究进展。

关键词 碳酸钙 制备 功能材料 应用 新兴产业

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煤基碳材料制备与电化学储能应用 被引量：5

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作者 李振 尚颖泽 +2 位作者 朱张磊 常静 赵凯 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期99-117,共19页

煤基碳材料作为一种重要煤衍生碳材料,优点主要体现在比表面积高、导电性好、资源丰富且价格低,在储能领域应用前景广阔。煤基碳材料制备方法主要包括活化法、模板法以及杂原子掺杂法等。活化法是常用煤基碳材料制备方法,通过高温下用... 煤基碳材料作为一种重要煤衍生碳材料,优点主要体现在比表面积高、导电性好、资源丰富且价格低,在储能领域应用前景广阔。煤基碳材料制备方法主要包括活化法、模板法以及杂原子掺杂法等。活化法是常用煤基碳材料制备方法,通过高温下用气体或化学试剂对煤活化处理,可获得具有高比表面积和丰富孔结构的煤基碳材料。模板法通过选择合适模板材料,制备有特殊孔结构的碳材料,且孔径均一、结构有序。杂原子掺杂法通过向煤基碳材料中引入杂原子,调控其电子结构和电化学性能,不仅可在碳材料表面形成官能团,提高材料反应效率,还可通过氧化还原反应产生赝电容,提高材料电化学性能。以煤为前驱体制备的煤基电极材料种类繁多,包括煤基无定形碳、煤基多孔碳、煤基石墨、煤基碳纳米纤维、煤基石墨烯及煤基石墨烯量子点等。与传统碳电极材料前驱体(天然石墨、石油焦、沥青焦等)相比,煤基碳材料芳香层片结构和烷基支链有特殊性质,芳香层片经高温石墨化形成横向延展的石墨晶层,而烷基支链则形成有活性基团的碳中间体或小分子团簇,进一步构筑出新碳材料,使煤基碳材料具备制造电极材料优势。在电化学储能领域,煤基电极材料已广泛的应用。研究者已将煤基碳材料应用于超级电容器、锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池等储能器件,并取得良好性能表现。煤基碳材料作为潜力巨大的新型能源材料,具有广阔应用前景和重要研究意义。然而,目前煤基电极材料在储能领域研究仍存在着许多困难和挑战,如在对原煤处理过程中强氧化剂的使用、对高温高压环境和特殊保护气氛的需求,都会产生污染环境的废弃物及副产品。因此,未来不仅需优化煤基碳材料制备工艺、提高材料电化学性能、拓展煤基碳材料在能源储存领域应用,更需采用绿色、安全且经济的方法规模化制备高品质煤基碳材料,以期为煤炭清洁、高效、低碳利用提供支持,为开发先进煤衍生碳材料提供参考。 展开更多

关键词 煤基碳材料 制备方法 储能 应用前景

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介孔材料的制备、表征、组装及其应用 被引量：15

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作者 宋晓岚 曲鹏 +2 位作者 王海波 吴雪兰 邱冠周 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第10期28-30,53,共4页

介孔材料因具有一系列独特性质而成为近年来材料研究的热点。对介孔材料的制备技术进行了简要介绍并分析了其影响因素,概括了常用的表征方法,进一步系统阐述了介孔材料的组装及应用,并展望了介孔材料研究的发展前景。

关键词 介孔材料 制备技术 表征方法 组装 热点 材料研究

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聚丙烯腈基介孔碳材料的制备与应用研究进展 被引量：4

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作者 杨正龙 汤锋锋 +3 位作者 袁俊杰 浦鸿汀 罗智宇 邵启超 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期187-190,共4页

介孔碳材料不仅具有高比表面积和大孔径,还具有表面疏水性、良好的水热稳定性及优异的导电性等特点,在催化、电化学等诸多领域具有广阔的应用前景,成为国内外研究的热点之一。文中主要综述了近年来利用聚丙烯腈制备介孔碳材料的研究进展... 介孔碳材料不仅具有高比表面积和大孔径,还具有表面疏水性、良好的水热稳定性及优异的导电性等特点,在催化、电化学等诸多领域具有广阔的应用前景,成为国内外研究的热点之一。文中主要综述了近年来利用聚丙烯腈制备介孔碳材料的研究进展,并简要阐述了不同形貌的聚丙烯腈基介孔碳材料的制备方法及在催化剂载体、超级电容器、燃料电池等领域的具体应用,最后展望了介孔碳材料的发展趋势。 展开更多

关键词 介孔碳材料 聚丙烯腈 制备 应用

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介孔分子筛材料合成及应用研究的现状及进展 被引量：11

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作者 祝淑芳 倪文 +1 位作者 张铭金 鲁礼林 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期327-334,共8页

介孔分子筛材料是近年来引起人们广泛关注的一类新型功能材料,由于其具有孔分布有序且孔径均匀等结构优点而在催化、电磁传感器、纳米光学器件和色谱载体等领域中有潜在的应用价值。本文全面综述了介孔材料材质及机理的研究概况,合成方... 介孔分子筛材料是近年来引起人们广泛关注的一类新型功能材料,由于其具有孔分布有序且孔径均匀等结构优点而在催化、电磁传感器、纳米光学器件和色谱载体等领域中有潜在的应用价值。本文全面综述了介孔材料材质及机理的研究概况,合成方法,模板剂、助剂对于介孔分子筛材料合成的影响,以及介孔材料的应用研究,并就该类材料在合成和应用领域中存在的问题及研究方向做了简要论述。 展开更多

关键词 介孔分子筛 合成方法 机理 助剂 应用 综述

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介孔碳材料的制备、功能化与应用研究进展 被引量：6

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作者 张宁 李育珍 +3 位作者 夏云生 王晓瑾 李震 孟亚楚 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1048-1056,共9页

本文分别阐释了硬模板法和软模板法制备介孔碳材料的合成路线,并比较了各种路线的优缺点。此外,介绍了介孔碳材料在结构改性和功能化方面的重要进展。同时,综述了介孔碳材料在吸附、催化和电极材料等方面的应用,并对介孔碳材料的发展方... 本文分别阐释了硬模板法和软模板法制备介孔碳材料的合成路线,并比较了各种路线的优缺点。此外,介绍了介孔碳材料在结构改性和功能化方面的重要进展。同时,综述了介孔碳材料在吸附、催化和电极材料等方面的应用,并对介孔碳材料的发展方向及应用进行了展望。 展开更多

关键词 介孔碳材料 合成 应用

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一维非碳纳米结构材料研究的动向 被引量：3

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作者 陈泉水 高后秀 +2 位作者 刘双翼 张贵杰 杨渝钦 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期140-145,共6页

总结了近几年来国内外一维非碳纳米结构材料领域研究的最新进展 ,其中包括纳米管、纳米线、纳米带等一维非碳纳米结构的合成与表征及其适用化的可能性 ;评述了一种结构和形状新颖的纳米材料———Cu -Zn -Al合金一维纳米结构 ;

关键词 一维非碳纳米结构材料 一维非碳纳米管 一维非碳纳米线 一维非碳纳米带 CU-ZN-AL合金

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固体推进剂用富勒烯及其衍生物制备研究进展 被引量：1

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作者 曹鹏 王江宁 +2 位作者 杨丽龙 裴江峰 陈俊波 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期34-40,共7页

概述了富勒烯主要的制备方法,并简要对比分析了这些方法的优缺点。从富勒烯在固体推进剂中应用的需求考虑,总结了富勒烯衍生物制备研究的最新进展。最后,讨论了富勒烯及其衍生物在固体推进剂中的应用研究现状,以期为富勒烯的制备和应用... 概述了富勒烯主要的制备方法,并简要对比分析了这些方法的优缺点。从富勒烯在固体推进剂中应用的需求考虑,总结了富勒烯衍生物制备研究的最新进展。最后,讨论了富勒烯及其衍生物在固体推进剂中的应用研究现状,以期为富勒烯的制备和应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 富勒烯 固体推进剂 制备 碳材料 应用

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基于静电纺丝技术PAN基碳纳米纤维膜性能及应用研究进展

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作者 于倩倩 陈刚 +5 位作者 王启芬 崇琳 王志远 吴忠泉 王忠 黄春旭 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期166-174,共9页

主要介绍了近年来国内外研究学者利用静电纺制备聚丙烯腈(PAN)基碳纳米纤维膜工艺过程,主要包括纳米纤维膜的制备、预氧化和炭化等工序。另外,还综述了PAN基碳纳米纤维膜的性能优化方法及其应用进展。

关键词 静电纺丝 碳纳米纤维膜 制备 性能优化 应用

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炭材料载铜催化剂的制备及应用

10

作者 张国强 李忠 +1 位作者 郑华艳 杨凯 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期36-42,共7页

炭材料载铜催化剂工业应用广泛,比表面积高,活性组分高度分散且形貌粒径可控的高效催化剂是近年来研究的热点,传统的炭材料主要是活性炭,随着对新型炭材料如碳纳米管、碳纤维以及石墨烯等制备及表征的研究,其用作催化剂载体研究的报道... 炭材料载铜催化剂工业应用广泛,比表面积高,活性组分高度分散且形貌粒径可控的高效催化剂是近年来研究的热点,传统的炭材料主要是活性炭,随着对新型炭材料如碳纳米管、碳纤维以及石墨烯等制备及表征的研究,其用作催化剂载体研究的报道越来越多。在此综述了炭材料载体载铜催化剂制备及应用。 展开更多

关键词 铜催化剂 炭材料 制备 应用

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有序介孔炭的制备、改性及其应用研究进展 被引量：5

11

作者 杨丽 王佳君 +2 位作者 王霞 郑华艳 李忠 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期56-60,共5页

介绍了硬模板和软模板法制备有序介孔炭的过程和结构性质,综述了有序介孔炭杂原子掺杂改性,表面氧化改性和金属负载改性等方面的研究进展,总结了有序介孔炭在催化领域、吸附领域及电化学领域的应用研究和发展趋势。

关键词 有序介孔炭 制备 改性 应用

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用于水处理的光热转换碳材料的制备及应用进展 被引量：3

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作者 樊莎 何铠君 +6 位作者 向娇娇 高达利 姜超 权慧 张师军 朱海霖 刘国金 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1070-1078,1103,共10页

太阳能光热蒸发是实现水体处理的一种高效绿色技术,近年来受到了研究者们的密切关注。碳材料因具有宽光谱吸收能力和良好的光热性能,被认为是理想的太阳能光热转换材料。首先概述了光热转换碳材料及其光热转换原理,简要阐述了基于碳材... 太阳能光热蒸发是实现水体处理的一种高效绿色技术,近年来受到了研究者们的密切关注。碳材料因具有宽光谱吸收能力和良好的光热性能,被认为是理想的太阳能光热转换材料。首先概述了光热转换碳材料及其光热转换原理,简要阐述了基于碳材料的太阳能蒸发系统的结构设计;重点介绍了应用于水处理领域的碳材料的制备方法;总结了光热转换碳材料在海水淡化、废水处理的应用现状;对水处理用光热转换碳材料的未来研究方向及发展进行了展望。可为光热转换碳材料在水处理领域应用的研究和发展提供一定的策略支撑。 展开更多

关键词 水处理 太阳能 光热转换 碳材料 制备方法 应用现状

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有机物单层分散在相关材料制备中的应用 被引量：1

13

作者 王羽 蒋骏骢 +1 位作者 朱月香 谢有畅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2327-2335,共9页

与无机氧化物和盐类在载体表面自发单层分散相类似,许多有机物也可以在载体表面自发单层分散.有机物在载体表面单层分散行为和分散后的存在状态与有机物分子形状和结构特点及载体表面性质和孔结构有关.利用有机物在载体表面的单层分散,... 与无机氧化物和盐类在载体表面自发单层分散相类似,许多有机物也可以在载体表面自发单层分散.有机物在载体表面单层分散行为和分散后的存在状态与有机物分子形状和结构特点及载体表面性质和孔结构有关.利用有机物在载体表面的单层分散,可以设计制备具有优异性能的材料.本文简要综述了近年来这方面研究工作取得的相关进展,主要介绍了有机物单层分散在碳/氧化物复合物、氧化物和薄壁中孔碳材料的制备和织构调控方面的一些应用实例.单层分散的有机物热分解后可在载体表面形成均匀的薄碳层,以无机多孔氧化物为载体可制备出包覆均匀碳薄层的碳/氧化物复合物,这种碳/氧化物复合物在染料吸附、催化剂载体和光催化方面显现出好的性能.以溶胶-凝胶法制备氧化物时,分散的有机物可以隔离溶胶颗粒,从而制备出高比表面积的氧化物并可对孔容进行调控,以此方法制备的γ-氧化铝比表面积可达506m2·g-1.在惰性气氛中加热上述碳/氧化物复合物,碳层可抑制氧化物的相变;而在氧气中,碳层燃烧发热会促进相变,由此可快速制备超细α-氧化铝.包覆均匀碳薄层的氧化物载体对碳起支撑作用,在将氧化物溶解去除后,可便捷制得高比表面积、大孔容、高中孔率的薄壁中孔碳材料,碳材料的形貌、孔径分布等可通过选用不同织构的氧化物载体进行调控. 展开更多

关键词 单层分散 材料制备 碳 氧化物复合物 高比表面积氧化物 相变 中孔碳材料

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中空碳纤维研究现状及应用 被引量：1

14

作者 刘先凤 李好义 +4 位作者 谭晶 沙扬 曹维宇 杨涛 杨卫民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1-4,共4页

中空碳纤维结合了碳纳米管和碳纤维的优势,其比重小,巨大的比表面积和高强度使其可应用于大容量电容器、增强材料、吸波材料和储氢材料等领域。综述了中空碳纤维国内外的研究现状及最新应用。比较了燃烧合成法、喷淋法、电弧法和静电纺... 中空碳纤维结合了碳纳米管和碳纤维的优势,其比重小,巨大的比表面积和高强度使其可应用于大容量电容器、增强材料、吸波材料和储氢材料等领域。综述了中空碳纤维国内外的研究现状及最新应用。比较了燃烧合成法、喷淋法、电弧法和静电纺丝等方法制备中空纤维的优缺点并探讨了预氧化、炭化和活化工艺对其性能的影响。提出金属基中空碳纤维、多中空碳纤维的研究方向和熔体静电纺丝制备方法的发展前景。 展开更多

关键词 中空碳纤维 聚丙烯腈 研究现状 静电纺丝 制备方法 应用

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煤基功能炭材料的制备及应用 被引量：6

15

作者 冯士展 冷昌宇 +5 位作者 王鲁香 龚新一 徐梦姣 郭楠楠 艾礼莉 张青 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期14-39,共26页

基于分子化学工程和纳米材料科学的技术理念,发展和应用煤基功能炭材料,对于实现煤炭资源清洁利用以及高附加值煤炭产业升级具有重要意义。煤是由芳香族和氢化芳香族基团组成的、具有三维(3D)交联网络结构的天然材料。独特的分子结构特... 基于分子化学工程和纳米材料科学的技术理念,发展和应用煤基功能炭材料,对于实现煤炭资源清洁利用以及高附加值煤炭产业升级具有重要意义。煤是由芳香族和氢化芳香族基团组成的、具有三维(3D)交联网络结构的天然材料。独特的分子结构特性赋予煤(煤的衍生物)具有合成多种煤基功能炭材料的巨大潜力。近20 a来,煤基功能碳材料取得了很大进展,对其进行全面总结,有利于明确煤炭及其衍生物制备功能碳材料的现状和发展方向。利用分子剪切、化学气相沉积、电弧放电、静电纺丝等技术手段,实现了零维到三维煤基功能碳材料的可控制备,系统梳理了煤基石墨烯炭量子点、炭球、炭纳米管、炭纤维、煤基石墨烯及煤基多孔炭的研究现状。重点总结了多维煤基炭功能材料在储能、催化、界面分离等领域的优势和不足。分析讨论了煤基功能炭材料面临的可控度低、分子结构复杂以及合成手段难以规模化应用等问题,以期为新型煤基功能炭材料的设计、制备和应用提供一定的参考和启示。 展开更多

关键词 煤炭 煤基功能炭材料 设计策略 制备方法 应用领域

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生物质碳材料的制备与若干应用研究新进展 被引量：12

16

作者 吴钊峰 沈超 +4 位作者 孙启花 翟鑫旺 王重远 张炜钰 段海明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1232-1250,共19页

生物质碳材料由于其原料丰富、结构多样、性能优异,引起了国内外研究人员的普遍关注。目前,热解碳化、活化、表面改性等是制备、修饰生物质碳材料常用的流程方法,与此同时更多新技术也在近几年被引入生物质碳材料的制备中,取得了一系列... 生物质碳材料由于其原料丰富、结构多样、性能优异,引起了国内外研究人员的普遍关注。目前,热解碳化、活化、表面改性等是制备、修饰生物质碳材料常用的流程方法,与此同时更多新技术也在近几年被引入生物质碳材料的制备中,取得了一系列令人振奋的研究成果。从生物质废弃物的处理现状和我国“双碳”目标背景出发,阐述了生物质碳材料的含义及优势,对比总结了传统制备方法和近几年发展起来的新型制备方法的优缺点,梳理了生物质碳材料在一些高新技术领域的研究成果,展望了生物质碳材料的发展前景,以期在“双碳”目标背景下为生物质碳材料的进一步发展提供借鉴。 展开更多

关键词 生物质 碳材料 碳中和 制备方法 功能材料 碳材料应用

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水热-软模板法制备介孔炭球及其应用 被引量：2

17

作者 吴振威 李伟 +3 位作者 鄂雷 孙佳明 刘禹衫 刘守新 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期932-948,共17页

介孔炭球兼具炭材料以及球状胶体的优点,即优异的流动性、分散性、导电性以及可调控的孔径大小和粒径尺寸,使其在生物、催化、吸附分离和电化学等领域展示出良好应用前景。近年来,水热-软模板法作为一种有效的制备介孔炭球的方法被广泛... 介孔炭球兼具炭材料以及球状胶体的优点,即优异的流动性、分散性、导电性以及可调控的孔径大小和粒径尺寸,使其在生物、催化、吸附分离和电化学等领域展示出良好应用前景。近年来,水热-软模板法作为一种有效的制备介孔炭球的方法被广泛报道,它通过水热实现球形结构的控制并借助软模板实现对介孔的调控。本文综述了水热-软模板法制备介孔炭球的最新进展,包括其结构与形貌的调控、改性和其应用。对如何选取碳源、软模板和溶剂等问题进行了总结并展望了其在各应用中的发展方向。 展开更多

关键词 介孔炭球 软模板 水热 制备 应用

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碳纳米管／高分子复合材料的制备及应用研究进展 被引量：1

18

作者 顾玲玲 陈彧 +3 位作者 林楹 冯苗 何楠 庄小东 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期165-169,共5页

将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅... 将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅、光学开关、防护涂料以及人造肌肉等方面具有潜在的实际应用价值。文中介绍了碳纳米管/高分子复合材料的制备方法及其在高科技领域中的应用潜能。 展开更多

关键词 碳纳米管 高分子复合材料 制备 应用

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生物质基介孔碳材料制备的研究进展 被引量：3

19

作者 王帅 吕丽 +1 位作者 沈天若 甘林火 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期23-26,28,共5页

分别介绍了近年来采用硬模板法、软模板法、溶胶-凝胶法和水热法等主要方法制备生物质基介孔碳材料及其在吸附、催化、药物控释和超级电容器等领域应用的研究进展。最后对生物质基介孔碳材料今后开展进一步研究的方向进行了展望。

关键词 生物质 介孔碳 制备 应用

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有序介孔碳材料的制备及应用 被引量：3

20

作者 马秀花 袁红 +1 位作者 王云杰 张泓 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期19-23,共5页

有序介孔碳材料因具有较高的比表面积、均匀的孔径分布、有序的孔道结构排列等特性,成为催化、吸附、分离和电化学等领域的研究及应用热点。这里主要介绍了有序介孔碳的两种主要制备方法硬模板法和软模板法,以及其在催化、吸附及电化学... 有序介孔碳材料因具有较高的比表面积、均匀的孔径分布、有序的孔道结构排列等特性,成为催化、吸附、分离和电化学等领域的研究及应用热点。这里主要介绍了有序介孔碳的两种主要制备方法硬模板法和软模板法,以及其在催化、吸附及电化学等领域中的应用。 展开更多

关键词 有序介孔碳材料 模板法 碳源 应用

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