百人团队研制用于高效CDI脱盐的生物质衍生氮掺杂多孔碳
固体所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生氮掺杂多孔碳作为多功能电极材料在金属锌-空电池自驱动脱盐应用研究方面取得重要进展，相关研究发表在Chemical Engineering Journal (Chem. Eng. J. 334, 1270-1280 (2018))上。(a) NPC-800组装的锌-空电池的开路电压 (插图为点亮的LED灯模型)；(b) NPC-800组装的锌-空电池在不同电流密度的放电曲线和放电功率曲线；(c) 自制的锌-空电池自供电CDI装置脱盐的照片；(d) 锌-空电池驱动S-NPC 组装的 CDI 装置脱盐的循环稳定性 随着全球人口的快速增长和水污染的加剧，淡水资源短缺日益引起人们的高度关注和重视。海水/苦咸水大约占地球上水资源总量的98%，所以对海水/苦咸水进行脱盐处理是一种可行且有效的获取淡水资源的方法。目前，常用的脱盐方法包括反渗透、热蒸发、电渗析和电容去离子(Capacitive Dei......阅读全文
百人团队研制用于高效CDI脱盐的生物质衍生氮掺杂多孔碳
固体所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生氮掺杂多孔碳作为多功能电极材料在金属锌-空电池自驱动脱盐应用研究方面取得重要进展，相关研究发表在Chemical Engineering Journal (Chem. Eng. J. 334, 1270-1280 (2018))上。(a) NPC-800组
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构，特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久，这个反应路径好复杂，三个固体粉末混合在一起进行热解，感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom
废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究取得进展
近日，中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队（污染防治材料与技术研究组）在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。 碳材料因储量丰富、环境相容性高，成为电容去离子（Capacitive deionization，CDI）电极材
城市环境所在废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究中取得进展
近日，中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队（污染防治材料与技术研究组）在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。 碳材料因储量丰富、环境相容性高，成为电容去离子（Capacitive deionization，CDI）电极材
新疆理化所制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点，碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主，但随着化石能源的大量消耗，环境问题也变得日益突出。因此，开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义，也是可持续和绿色化学的目
利用棉花短绒制备出超高比表面积氮掺杂多孔碳材料
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点，碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主，但随着化石能源的大量消耗，环境问题也变得日益突出。因此，开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义，也是可持续和绿色化学的目
合肥研究院在铁氮掺杂多孔碳/石墨烯制备氧还原取进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相环境激光制备与加工实验室，在具有双活性位点的铁氮掺杂多孔碳/石墨烯复合材料的制备及其在氧气还原应用研究中取得进展，相关工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。 由于化石能源枯竭和自然环境恶化，人们开始
我国科学家研发出高氮掺杂的多孔微晶碳钾电负极材料
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合香港城市大学教授李振声成功研发出高氮掺杂的多孔微晶碳纳米材料，其作为钾离子电池负极表现出高容量和长循环特性。相关研究成果"Ultrahigh Nitrogen Doping of Carbon Nanosheet
中科大提出合成多孔掺杂碳纳米材料新途径
日前，中国科学技术大学教授俞书宏和梁海伟团队设计出一种过渡金属盐催化有机小分子碳化的合成新途径，实现了在分子层面可控的宏量合成多孔掺杂碳纳米材料。研究成果发表在7月27日出版的《科学进展》上。 有机小分子因其存在广泛、种类多样、元素丰富，是一种理想的制备碳纳米材料的前驱体。但在高温下，有机小分
宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一，这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子，氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团，不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性，还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中，空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空
一种氮掺杂多孔石墨烯制备新方法可用于稀土分离
近日，中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法，制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜（ZL申请号：CN 202010861481.0）。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石，从而构建类水滑石/
氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世
安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展，制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料，并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。 氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大
氮磷共掺杂碳材料与磷化铁集成电极材料问世
安徽理工大学材料科学与工程学院副教授黄新华在电容去离子研究领域取得新进展，制备出氮磷共掺杂碳基材料和磷化铁分散氮、磷掺杂多孔碳电极材料，并将上述两种材料用于高选择性去除废水中重金属铜离子。相关研究成果相继发表在《脱盐》和《化学工程杂志》上。 氮磷共掺杂碳材料高效吸附铜离子配位机理示意图。安徽理工大
多孔碳材料的定义
多孔炭材料是有不同尺寸孔结构的炭素材料，其具有高度发达的比表面积和孔隙结构，其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔，按照国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的规定，按其孔径的大小可分为微孔（50nm）三种。作为一种新材料，其具有优异的物理化学性质，如导电、导热、耐高温，
新疆理化所在植物基功能型碳材料设计制备领域取得进展
功能型碳材料是以碳作为基本骨架的新型材料。这类材料具有发达的孔隙、高的比表面积、优良的耐热性能，孔径大小可调等优点，使其在催化、吸附、传感、分离以及储能领域有着广泛的应用。采用各种可再生资源为原料来制备新型碳材料，成为近年来的一个研究热点。 中国科学院新疆理化技术研究所资源化学研究室研究员张亚
宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景，不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分，还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言，碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景，不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分，还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言，碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
氮掺杂碳球复合材料用于高性能锂离子电池
二氧化锗因具有很高的储锂性能，被认为是一种极具前景的锂离子电池负极材料。但是由于其在脱/嵌锂过程中体积膨胀导致二氧化锗负极材料的破碎和粉化，使其容量迅速衰减，为了改善二氧化锗的循环性能，开发和设计一种二氧化锗/碳复合材料不仅可以提高复合物的导电性，同时还可以缓冲电极材料的体积变化，改善电极材料的
氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展
近日，中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，探究了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性
生物质衍生碳基电催化剂构筑及应用研究获进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在生物质衍生碳基电化学催化剂方面取得一系列进展。该系列研究为以廉价、资源丰富的生物质资源作为原材料制备高性能碳基电化学催化剂开拓了新的思路，具有重要的实际应用意义。相关研究成果相继发表在Phys. Chem. Chem. Ph
中国科大氮掺杂类石墨烯研究获进展
氮掺杂石墨烯被认为是有应用前景的锂离子电池电极材料，理论和实验研究表明，氮掺杂石墨烯的储锂性能很大程度上依赖于氮掺杂量。然而，大量的氮原子掺杂到晶格里会降低其结构稳定性，故电池容量等电化学性能的进一步提高和改善受到限制。 近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）博士生郑方才和材
基于氮硫共掺杂空心碳纳米带的高效钠离子电容器
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合湖南大学教授马建民研发出基于氮硫共掺杂空心纳米带的钠离子电容器，并获得高容量和长循环寿命。在5A/g的高电流密度下循环10000次后，容量保持率接近100％。相关研究成果以Hollow Carbon Nanobe
Angew.－Chem.：首例光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点
早在本世纪初，CdS和CdSe等半导体量子点的光活化现象就已被发现，但是迄今还没有关于碳点的光活化现象的报道。碳点（Carbon dots，CDs）作为一种新型的具有高荧光量子产率、光稳定性和优异的生物相容性的荧光碳纳米材料，在光催化、传感、光电器件、生物成像以及光动力疗法等领域有广泛的应用前景
单源MOF衍生具有三维有序大孔结构的氮掺杂碳包覆铁
3D-ordered macroporous N-doped carbon encapsulating Fe-N alloy derived from a single-source metal-organic framework for superior oxygen reduction re
中国科大设计出一种储能性能优异的掺氮多孔碳材料
近日，中国科学技术大学教授朱彦武课题组利用富勒烯作为前驱体开发设计了一种具有优异储能性能的掺氮多孔碳。该研究成果发表在12月19日出版的《先进材料》（Advanced Materials）上（DOI:10.1002/adma.201603414）。 由于其高比表面积和大量的反应活性位点，掺氮多
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同，单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料，并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料，但其
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同，单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料，并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料，但其
氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示
二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同，单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料，并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。 虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材
多孔碳材料与介孔碳材料有什么不同
根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义，孔径小于2纳米的称为微孔；孔径大于50纳米的称为大孔；孔径在2到50纳米之间的称为介孔.介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。有序介孔材料是指孔管道的排列规整有规律的介孔材料。
棉花短绒变身电池原料
小小的棉花短绒，居然可以成为制造电池的原料，还能吸附化学试剂。最近，中国科学院新疆理化所资源化学研究室研究员张亚刚带领的研究团队就以棉花短绒为原料，设计开发了新型碳纤维和功能型氮掺杂多孔碳材料。 传统的碳材料制备方法需要消耗大量的化石能源，还伴随着环境问题。多年来，该团队以棉花短绒为突破口，力