中科大俞书宏教授和梁海伟教授研究团队在过渡金属辅助有机小分子碳化研究方面取得重要进展

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日，中国科学技术大学俞书宏教授和梁海伟教授研究团队发展了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的碳纳米材料。该研究成果以“Transition metal-assisted carbonization of small organic molecules toward functional carbon materials”为题，发表在7月27日出版的《科学进展》上（Science Advances 2018, 4, eaat0788），论文第一作者是博士后吴振禹和硕士生许实龙。

有机小分子因其广泛存在、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子高的挥发性使得其作为原料制备碳纳米材料必须使用复杂方法和设备，如化学气相沉积和高压密闭合成。迄今为止仍缺乏简单有效的方法碳化有机小分子来制备碳纳米材料。针对上述挑战，研究人员提出了一种过渡金属辅助有机分子碳化的方法，通过使用过渡金属盐辅助热解有机小分子来制备碳纳米材料。在高温热解的过程中，过渡金属盐不仅能够提高小分子的热稳定，还能催化其聚合优先形成相应的聚合物中间体，避免有机小分子在高温热解中挥发从而最终形成碳纳米材料。他们发现至少15种有机小分子和9种过渡金属盐可以作为碳前驱物和催化剂来制备相应的碳基纳米材料，同时多种硬模板可以用在该方法中来提高所得材料的比表面积和多孔性。研究结果表明，该方法是一种普适、简单、高效的碳纳米材料的合成方法。

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