由于目前能量存储和能量转换技术、污染物降解技术的需求，发展价格低和能够大量合成的高活性催化剂非常重要。石墨炔作为一种二维碳材料，由sp和sp²型碳原子构成，构成方式遵循一定的规律，在开发催化剂领域具有前景。

有鉴于此，天津工业大学徐志伟等报道石墨炔材料的电子结构、合成方法及其在催化领域中的应用。

本文要点：

（1）

理论计算模拟认为石墨炔由于具有独特的炔基连接结构、合适的电子结构、均匀的孔结构、高度π共轭体系，优异的电子移动能力。目前合成石墨炔在相关催化反应中得到显著发展。

（2）

对石墨炔材料的结构、性质、制备方法进行总结，对其在催化反应，特别在电催化、光催化、光电催化等领域的应用进行讨论。在各种碳材料中，石墨炔材料能够促进电子转移，石墨炔中的孔结构有助于气体分子的传输，因此显著改善OER、ORR、NRR等电催化反应的活性。石墨炔中的载流子移动能力更高，同时具有更高的比表面积，可调控的电子结构，因此能够促进光生载流子分离进一步改善光电催化反应活性和催化稳定性。而且，石墨炔能够作为很好的担载材料用于氧化物/氮化物、金属纳米粒子、单原子催化剂等催化活性物种。

（3）

挑战和展望。发展高效低成本的石墨炔合成方法，此外发展不同炔烃含量的石墨炔；发展更好的表征材料的微结构和化学键的方法；在合成石墨炔的过程中调控形貌、粒径、层数等参数；目前石墨炔用于催化有机污染物降解通常局限在光催化反应中，并没有在电催化反应中得到发展，因此电催化降解有机污染物可能是个可行方向。

参考文献

Fengting Yao, Wei Wang, Haiting Shi, Zhiwei Xu*, Ming Zeng, Yanli Hu, Liyan Liu, and Xinyi Ji, Graphynes: Electronic Properties, Synthesis, and Applications in Catalysis, ACS Catal. 2021, 11, 14122–14147

DOI: 10.1021/acscatal.1c04279

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04279