空心碳纳米层—催化剂制备10

空心碳纳米层(HCNs)是一类纳米多孔碳材料，具有特殊形状、低密度和较大的内部空隙空间。其应用成功的关键在很大程度上取决于设计具有规则以及多孔结构的HCNs。通过在球状模板上包裹碳前体是一种常用的制备HCNs的方法，这种方法可以通过改变模板的尺寸来精确的控制孔结构。然而，模板的去除过程通常需要更长的后处理时间以及由此带来的成本、安全和环境等问题。而且，当HCNs的尺寸低于100 nm时，球状模板会严重聚集。更重要的是，迄今为止报道的HCNs的比表面积较低，这可是由于其空心结构的崩溃的结果。

本文提出了一种简便的制备拥有高比表面积和尺寸均一的HCNs的方法。通过简单的碳化聚苯胺-聚吡咯(PACP)中空球便可以得到HCNs。PACP 碳前体的坚固结构确保了HCNs纳米结构的框架在碳化过程中不会出现塌陷问题，而Triton X-100 的存在可以确保聚苯胺-聚吡咯前体碳化后形成空心结构。

制备思路：在Triton X-100胶束存在下使苯胺和吡咯的受限聚合得到中空PACP纳米球；然后中空PACP在惰性气体保护下直接碳化得到HCNs。实现高度多孔结构的关键是利用稳固的共轭聚合物前驱体，该前体允许骨架充分碳化和继承纳米结构。

参考文献：Xu, F.; Tang, Z.; Huang, S.; Chen, L.; Liang, Y.; Mai, W.; Zhong, H.; Fu,R.; Wu, D., Facile synthesis of ultrahigh-surface-area hollow carbonnanospheres for enhanced adsorption and energy storage. Naturecommunications 2015, 6, 7221.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26072734