利用传统催化乙炔裂解法制备的碳纳米线圈(CNCs)的机械强度远低于其理论值。
基于此,武汉大学汪的华教授,尹华意教授,Ze Liu报道了开发了一种熔盐电解法,该方法以CO32−为原料,在不使用金属催化剂的情况下生长CNCs。
文章要点
1)通过调节熔融碳酸盐的碱度来调节CO32−在石墨电极上的电化学还原,在Li2CO3−Na2CO3−K2CO3−0.001%Li2O中选择性生长CNCs。石墨衬底、电流密度和熔盐的碱度决定了CNCs的生长。
2)电解制得的CNCs的弹性常数为1.92−39.41 N/m,剪切模量为21−547 GPa,是催化剂辅助气固转化制得的CNCs的10−200倍。
综上所述,这项研究开辟了一条不使用催化剂和乙炔,通过液-固转化制备CNCs的电化学方法,为绿色合成高机械强度的一维(1D)碳纳米材料提供了新的视角。
参考文献
Rui Yu, et al, Electrochemical Growth of High-Strength Carbon Nanocoils in Molten Carbonates, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03284
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03284