炭气凝胶(carbon aerogel)是一种轻质、多孔、非晶态、块体纳米炭材料，其连续的三维网络结构可在纳米尺度控制和剪裁，孔隙率高达80~98%，典型的孔隙尺寸小于50nm，网络胶体颗粒直径3~20nm，比表面积高达500~1100m²/g。与传统的无机气凝胶(如硅气凝胶)相比，炭气凝胶具有许多优异的性能和更加广阔的应用前景，具有导电性好、比表面积大、密度变化范围广等特点，在污染物处理、储能和电催化等领域具有广阔的应用前景。然而，以一种简单和可持续的方式大规模合成高性能CAs仍然具有较大的挑战性。近日，青岛科技大学的山内悠辅教授和南京理工大学的李建生教授等人合作报道了一种利用廉价且广泛使用的琼脂糖(AG)生物质作为碳前体，可大规模合成超轻和超多孔CAs的环境友好方法。高孔隙率的沸石型咪唑盐框架-8 (ZIF-8)被引入AG气凝胶中，以增加比表面积并使杂原子掺杂成为可能。在惰性气氛中热解后，ZIF-8/AG衍生的氮掺杂CAs呈现出高度互联的多孔结构，其低密度为24 mg cm⁻³，高比表面积为516 m²/g，大孔隙体积为0.58 cm³/g。使用该策略合成的CAs在有机污染物的吸附方面有很大的应用潜力。

Chaohai Wang; Jeonghun Kim; Jing Tang; Jongbeom Na; Yong‐Mook Kang; Minjun Kim; Hyunsoo Lim; Yoshio Bando; Jiansheng Li; Yusuke Yamauchi. Large-Scale Synthesis of MOF-Derived Superporous Carbon Aerogels with Extraordinary Adsorption Capacity for Organic Solvents. Angewandte, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201913719

https://doi.org/10.1002/anie.201913719