具有增强的内在活性位点的多孔碳的界面诱导制备

碳催化是一种有吸引力的无金属催化转化，其性能在很大程度上取决于可及活性位点的数量。然而，由于C-C键的固有稳定性，即使经过严格的氧化处理，也只能在基面边缘缺陷处获得有限的活性位点。因此，为了促进碳催化的发展，从方法学的角度来看，提高碳的固有活性位点的密度是非常可取的。

最近，中国吉林大学刘刚教授领导的一个研究小组开发了一种简便的界面相互作用诱导方法来制备具有可调孔隙率和表面化学的生物质衍生多孔碳 (Bio-PCs)。在未经氧化处理的情况下，含氧官能团浓度和比表面积分别可以达到1.27 mmol·g -1和2340 m 2 ·g -1，显着高于传统方法制备的碳。硬模板方法。

这种界面交互诱导方法具有两个后续步骤和相应的功能。(1)首先将铝盐(Al(NO 3 ) 3 •9H 2 O)与生物质前体(如淀粉)共混形成铝盐/淀粉界面。界面燃烧诱导形成“更芳香”的碳结构和氧化铝/碳界面。(2) 氧化铝/碳界面充当含氧官能团的摇篮，为亚胺合成产生可接近的活性位点。所得碳的灰分含量可控制在低至 0.02 wt%。用淀粉前体计算的碳收率约为14%。

这种活性炭在胺与亚胺的氧化偶联中的催化性能显着提高，比众所周知的氧化石墨催化剂高约 22 倍。这种界面相互作用策略基于可持续的碳源，可以有效地调节微观和中观范围内的碳多孔结构。这一概念性发现为开发高性能碳基无金属催化剂提供了新的机会。结果发表在《中国催化杂志》上。