双碳基电极锂离子电容器的研究进展

锂离子电容器结合了锂离子电池和超级电容器的优点，可用于新能源储能等领域。双碳基电极锂离子电容器是现阶段的主要研究方向之一，其正负极均采用碳基电极材料，利用不同碳基材料的储能优势，不仅具有资源丰富、原料环保及安全性高的优点，而且具有优越的电化学性能。首先介绍了不同双碳基电极锂离子电容器的储能机理，并进一步阐述了各种碳基正极和负极材料的性能特点、改进方向和研究现状，最后展望了未来的研究方向及可行方案。     

碳基固体酸的制备与应用研究进展

碳基固体酸材料具有制备简单、热稳定性好、质子酸性强、催化活性高等优点,已成为国内外固体酸催化剂研究的热点。本文综述了碳基固体酸的制备方法及其应用,不同制备条件对碳基固体酸酸性的影响。     

生物质衍生碳基复合吸波材料的研究进展

为了满足军事国防领域对隐身技术的需求,解决5G时代广泛的电磁污染问题,各类型的碳基吸波材料异军突起。生物质衍生碳基材料相比传统碳基吸波材料,不仅提高了吸波性能,还具有轻质、低成本和可持续的优势。简要叙述了生物质碳材料的合成方法,系统地介绍了可食用和非食用2种生物质衍生材料在碳基复合吸波材料制备中的应用,综述了近几年来生物质衍生碳基复合材料在吸波领域的最新研究进展。重点分析了不同生物质衍生碳基复合材料的微观结构、微波吸收性能的差异,并概述了不同生物质衍生碳基复合材料吸波机理,最后讨论了具有高效微波吸收性能的生物质碳基复合吸波材料所面临的挑战,展望了其未来发展的方向。为从事生物质衍生吸波材料的科研工作者提供了较为全面的理论和应用知识背景,并有望进一步推进生物质衍生碳基复合吸波材料的发展及应用。     

基于纳米碳材料的重金属电化学检测

面对重金属离子污染问题，开发快速且准确的重金属离子检测器具有重要意义，碳纳米材料因其易修饰、灵敏度高，常用于电化学检测重金属。此外，碳纳米材料还具有高稳定性、使用寿命长等优点，同时也存在形貌调控困难、传感效率低等问题。通常对碳材料进行官能团修饰或与其他材料复合等，加强其作为电化学传感器的传感效果。依据当前研究现状，主要介绍不同形貌碳纳米材料，如碳纳米管、碳纳米片、石墨烯等，以及其复合材料对重金属离子检测的研究前沿和动态。最后，对碳基纳米材料电化学检测重金属进行展望。     

常温下碳基活性材料催化氧化NO的研究进展

针对常温、含高浓度O₂ 的NO污染气体排放控制,典型的选择性催化还原（SCR）技术已不再适用。以碳基活性材料为催化剂的NO常温催化氧化技术得到了广泛关注,该技术在常温和高浓度O₂条件下将NO氧化为NO₂,并以硝酸或硝酸盐形式加以回收利用,因此具有环保和经济双重效益,应用前景广阔。本文简要综述了碳基活性材料常温催化氧化NO的研究进展,阐述了NO催化氧化机理,介绍了碳基活性材料的表面物化特性和反应条件（O₂浓度、NO浓度、GHSV、反应温度、水蒸气和催化剂粒径等）对催化氧化NO的影响,以及活性炭、活性炭纤维、碳纳米纤维、炭干凝胶、金属负载碳基活性材料、炭化污泥等不同碳基活性材料的催化特性,总结并展望了未来碳基活性材料低温催化氧化NO的发展方向。     

储能用生物质基先进碳材料的研究进展

简述了生物质基碳材料的储能机理及常用的制备方法；综述了形貌、类石墨结构、孔道以及表面官能团和杂原子掺杂等影响生物质基碳材料储能性能的规律和机理；最后对储能用生物质基碳材料未来的发展趋势和研究方向进行了展望。     

碳基硼基催化体系丙烷氧化脱氢催化剂的研究进展

以碳基硼基为代表的非金属催化剂氧化能力不如金属氧化物,这使得非金属催化体系如碳基和硼基催化剂对于丙烷氧化脱氢反应具有独特的优势。本文综述了应用廉价环保型改性碳基和硼基的非金属丙烷脱氢催化剂将丙烷转化为丙烯的技术前沿,阐述了有序介孔炭材料,纳米碳材料（纳米纤维、石墨烯、碳纳米金刚石等）和六方氮化硼材料各自的丙烷氧化脱氢机理以及通过杂原子改性后提高其催化活性的情况。并对其未来的发展方向以及丙烷氧化脱氢新材料领域的发展做了展望。     

碳基固体酸催化剂的制备与应用

碳基固体酸是一种新型固体酸催化剂。本文介绍了碳基固体酸催化剂酸量高、催化活性和选择性好、易回收再生使用和对设备腐蚀性小等优点,归纳了碳基固体酸催化剂按普通、多孔和有序中孔等不同结构进行的分类,总结了各类碳基固体酸催化剂的制备方法及其在有机反应中的应用。     

基于碳基催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展

碳基催化剂作为一种绿色催化材料,可以有效防止有毒金属离子的浸出和二次污染。本文首先对碳基催化剂活化过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物存在的三种反应机制进行了具体的阐述,对自由基机制和非自由基机制的优缺点进行了对比和讨论,对使用不同碳基材料（包括活性炭、石墨烯、碳纳米管、中孔炭、纳米金刚石、生物炭）作为催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展进行了梳理,比较了不同碳基催化剂对有机污染物的选择性和降解效果,并对各种碳基材料存在的问题进行了总结;然后探讨了碳基催化剂掺杂改性对催化活性的影响及其机理,针对碳基催化剂存在稳定性和重复利用性差的问题介绍了几种碳催化剂再生方法,最后对碳催化剂用于活化PDS降解实际有机废水的前景做出了展望。     

超级电容器用碳基电极材料的研究进展

随着人们对能源和环境可持续发展的要求不断提高,开发以超级电容器为代表的高性能、低成本、无污染的新型绿色储能装置受到人们广泛关注。碳基材料以其特有的优势成为超级电容器电极材料研究的重点,主要介绍了以活性炭、碳纳米管、石墨烯、杂原子掺杂碳材料为代表的碳基电极材料应用于超级电容器的情况,并对其前景进行了展望。     

磺化碳纳米粉和二硫化钨添加剂对炭刷的微结构调控及磨损性能的研究

为探究磺化碳纳米粉(SCN)和二硫化钨(WS_2) 2种添加剂对树脂基炭刷材料抗磨性能的影响,以鳞片石墨粉为导电填料,环氧树脂为黏结剂,采用树脂分散添加剂,经混捏、破碎、冷压成型、固化等工艺制得树脂基炭刷材料,并对其进行性能测试。研究表明,在相同的载流磨损测试条件下,磺化碳纳米粉改性的炭刷材料平均载流磨损率为2.5 mg/h,相较于未加入添加剂的炭刷,其抗磨性能提升了67.7%;WS_2改性的炭刷平均载流磨损率为3.35 mg/h,相较于未加入添加剂的炭刷,其抗磨性能提升了56.8%。经碳纳米粉和WS_2改性的环氧树脂基炭刷材料其微观结构和抗磨性能均得到了显著改善,具体作用机制可推测是磺化碳纳米粉为力学增强型抗磨作用机制,WS_2为减摩润滑型抗磨作用机制。     

碳材料增长的研究预测

一份来自BBC公司（Business Communication Co．Inc．）将要公布的报告称，4种尖端的结构型碳材料在整个北美的市场额接近16亿美元，预计将以年均6．6％的速度增长，到2011年将会达到22亿美元。该报告（GB-263R Advanced Structural Carbon Products：Fiber，Foamsand Composites-Update）涵盖了结构型碳制品，包括碳纤维、碳基泡沫材料、石墨、以及碳／碳基复合材料。     

碳基复合相变材料的研究进展

相变材料(PCMs)在促进新能源开发和提高能源利用率中起着至关重要的作用，然而，单一有机相变材料的易泄漏、热导率低、光吸收弱等缺陷阻碍了其更广泛的应用和发展。为了解决这些瓶颈问题，提高热能的利用效率，具有优异性能的碳材料被用作载体材料封装相变材料构筑形状稳定、热性能增强的复合相变材料。本文结合相关理论对碳材料强化传热机理进行了探讨，重点综述了有机相变材料在不同类型碳基材料中的研究进展和面临的挑战，介绍了近年来碳基复合相变材料在热管理、能量转换与储存、智能可穿戴纺织品及红外响应材料等领域的应用进展。最后，基于理论、数值、模拟和实验方法的结合，展望了碳基复合相变材料在热能存储、传递、转化方面未来的研究方向及其先进的多功能化应用。     

酚醛基活性碳球电极材料的研究与发展

综述了酚醛基碳球作为电极材料的最新研究进展,包括活性碳球的特点,活性碳球的分类。主要介绍了酚醛基碳球作为电极材料在超级电容器和电池中的应用及电化学性能。阐述了酚醛基碳球作为一种碳材料在电极领域中具有很广泛的应用前景。     

MOFs基碳材料对水体中抗生素的吸附去除

近年来，金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)所衍生的多孔碳材料得益于其优异的孔隙结构和丰富的表面官能团，对水体中的抗生素表现出优异的吸附能力。并且，MOFs基碳材料制备合成方法简单且多样。为提高该类材料的吸附性能，现今研究人员主要研究集中在MOFs前体选择、制备条件优化、微观形貌调控及表面官能团修饰等方面。文中以MOFs基碳材料含有的元素种类及含量为依据，详细列举和分析了通过不同方法制备的MOFs基碳材料，通过模型拟合深入分析其对水体中抗生素吸附过程和机理，讨论影响吸附过程的不同因素，并对制备高性能MOFs基碳材料提出了见解。     

硅基生物设想

介绍了地球上碳基生命诞生条件的苛刻程度。分析了硅基生命形成和存在过程中可能面临的困难。结合硅基化合物合成与材料方面的突破,指出生命形式不只一种可能。提出了硅基生物的概念设想。     

过渡金属负载碳基复合材料活化过硫酸盐降解有机废水研究进展

介绍了单质碳和过渡金属负载碳基活化过硫酸盐的机理,主要包括自由基、非自由基以及两种共存等三种途径。详细地综述了单一过渡金属负载碳基和两种过渡金属负载碳基活化过硫酸盐降解不同有机物的应用情况,并且指出各种类型催化剂的优缺点,对非金属元素掺杂进行了探索。     

碳基光催化剂研究进展

碳基纳米材料具有化学性质稳定、价廉、无毒无害等优点。主要介绍碳离子、活性碳、石墨烯、碳纳米管、碳量子点和石墨相氮化碳等碳基纳米材料在光催化领域的研究进展,提出碳基光催化剂今后的发展方向。     

碳基固体酸催化Micheal加成反应的研究

碳基固体酸催化剂以其优良的催化活性和较强的选择性等优点,被广泛地应用到催化化学的各个领域,成为当前热点催化剂之一。通过水热碳化呋喃甲醛与羟乙基磺酸,合成了一类新型碳基固体酸材料,并以其为催化剂,进行Micheal加成反应。     

直接甲醇燃料电池中碳基载体材料的研究进展

甲醇氧化电催化剂是决定直接甲醇燃料电池（direct methanol fuel cells, DMFCs）性能、寿命与成本的关键。为获得高功率密度和低生产成本的DMFCs,设计合成具有组成、结构、形貌可控的阳极催化剂备受关注。阳极催化剂的颗粒尺寸、粒径分布、形貌结构、稳定性、分散性以及催化活性都和负载它的载体息息相关,而碳基载体材料由于其优异的性能被广泛应用于DMFCs领域。本文分别介绍了酸性环境和碱性环境中甲醇氧化反应的机理,然后对不同形式的碳基载体材料,例如炭黑、介孔碳、碳纳米材料、氧功能化碳、杂原子掺杂碳、以及金属氧化物改性碳作为催化剂载体在DMFCs领域中的应用进行了综述,最后对DMFCs的发展趋势进行了展望。