外部微波场与碳材料之间的多重相互作用，通过在有限空间中构建均匀的热室或局部热微环境，来触发热催化和转化反应，为功能材料工程和制造提供了一种替代和有前景的技术。

有鉴于此，大连理工大学邱介山教授和于畅教授等人，综述了近年来国内外有关碳添加剂的微波化学研究进展，重点介绍了碳添加剂的相互作用机理、影响因素/关键参数以及从纳米尺度到较大尺度的先进材料的制造技术。并对该领域面临的挑战和发展前景进行了评述。

本文要点

1）具体地，详细介绍了碳材料作为微波加热介质和热点/电弧等离子体发生器驱动和促进热化学反应的研究进展。还对作为微波前驱体的碳材料进行了综述，这有助于制备具有针对性和多功能的新型微波前驱体材料提供参考。

2）由于微波加热的关键特征（例如，均匀加热，容积加热，快速加热和选择性加热），与常规方法相比，它已被证明是制造和加工碳材料的最有效途径之一。相应地，由于其显着且可调节的理化特性，碳材料被广泛用作添加剂，以从微观和宏观的角度促进微波辅助/驱动反应和纳米材料制造的发展。从本质上讲，从微波能到末端热能和/或光能的转化过程决定了反应效率，其中碳材料可以通过积累内在能量来起到“桥”或“催化剂”的作用。

3）碳材料的微波效应得益于焦耳电流和由电场分量驱动的偶极子极化。并且可以通过改变碳材料的表面性质和微/纳米结构来调节MA性质。因此，在微波的驱动下，碳添加剂引起的化学反应在材料工程中显示出独特而必不可少的优势。当碳材料用作微波吸收剂时，容易形成由热点/电弧等离子体产生的均匀加热环境或局部高温微环境，这将有助于热催化和转化过程中涉及的相应反应。大多数碳基前驱体在微波辐射下具有特殊的MA特性，可以实现自构型。

参考文献：

Zhao Wang et al. Carbon-Enabled Microwave Chemistry: from Interaction Mechanisms to Nanomaterial Manufacturing. Nano Energy, 2021.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106027

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106027