碳化物衍生碳的制備及其應用研究進展

摘" " " 要：碳化物衍生碳（CDC）由碳化物作為一個特立獨行的物體組成，它從間隔中提取金屬元素，從而產(chǎn)生一種新的碳物質(zhì)。綜述了CDC的常見命名及結(jié)構(gòu)、衍生碳的特點，介紹了CDC的制備方法，論述了其在摩擦涂層、氣體吸附、催化劑載體和電極材料等領域具有的科學研究和應用潛力。最后總結(jié)了CDC的結(jié)構(gòu)與組成在實際應用中的優(yōu)勢，展望了其在將來完成商業(yè)化的可能性。

關" 鍵" 詞：碳化物衍生碳；制備方法；應用進展；展望

中圖分類號：TQ127.11" " "文獻標識碼： A" " " "文章編號： 1004-0935（2023）05-0714-03

碳化物衍生碳（CDC）使用碳化物作為一種變換，試圖找到一種方法來擺脫晶體管中的所有金屬原子，只留下碳骨架結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生新的碳[1-2]。碳化物作為前驅(qū)體，將金屬離子從外層隔離到內(nèi)層。要想實現(xiàn)納米尺度的調(diào)控，可以調(diào)節(jié)前體、溫度、大氣成分、反應時間等[3]參數(shù)，在反應過程中會得到涂層、塊或粉末，其結(jié)構(gòu)各不相同[4]。

1" 碳化物衍生碳的特點

碳化物衍生碳是一種經(jīng)過多重改造并加工所獲得的碳材料，因此其具有比表面積大、介孔含量高的特點[5-6]。對于衍生碳的研究而言，可將其分為兩個階段：首先第一階段便是找到天然的且富含介孔的一些生物質(zhì)材料，找到材料后，便通過一系列化學反應將其他的無關雜質(zhì)去除，最后便可得到衍生碳；第二個階段則是通過反應制備出含有較多碳的材料，接著便可通過一些工藝步驟將其他無關元素刻蝕掉，最后便可獲得純凈的衍生碳[7-8]。相比較而言，第二個階段對于碳源的孔徑大小要求被極大降低，因此可供用于制備碳化物衍生碳的碳源材料的選擇明顯多于第一階段，同時也更利于孔徑生長的統(tǒng)一調(diào)控。……