分层纳米多孔碳（HNC）已被证明是用于吸附挥发性有机物（VOCs）和CO₂的有效吸附剂，但目前，人们在HNC的分层结构调节、吸附机理以及HNC内部的相互作用等方面的研究还存在一些问题。

近日，美国加州大学伯克利分校Jeffrey A. Reimer，斯坦福大学崔屹教授报道了以木材为原料，采用含有K₂CO₃活化的微波诱导加热法合成了HNC。

文章要点

1）研究发现，HNC具有符合Murray定律的多尺度结构，因此可以通过核磁共振（NMR）对吸附物的吸附进行分子尺度上的研究。NMR化学位移与吸附剂的环电流效应一致。

2）NMR技术为定量研究HNC中吸附物的吸附提供了一种方便的方法。VOC蒸气吸附结果显示NMR化学位移随时间变化，表明最初吸附到中孔中，然后扩散到微孔中。由于在这些HNC中观察到的吸附液体相对于气相的位移的不同，从而有效证明了Schroeder悖论。此外，这些HNC具有较高的CO2吸附能力，预示着其在碳捕获方面的应用前景。

这项研究提供了通过NMR对液体/气体吸附物和HNC之间相互作用的详细见解。

Mao et al., Revealing Molecular Mechanisms in Hierarchical Nanoporous Carbon via Nuclear Magnetic Resonance, Matter (2020)

DOI：10.1016/j.matt.2020.09.024

https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.09.024