煤炭学报

作者：巩冠群, 张英杰, 袁鑫, 徐良伟,

关键词：煤基, 杂化碳材料, 大比表面, 多孔,

近年来，随着材料科学的迅速发展，自然储量丰富的煤炭资源成为高值利用的重要碳源材料。煤炭既有与其他碳源材料相似的高含碳量，又具有煤炭组分分子本身特殊的化学及丰富的分子物理结构特征，因此在煤基炭材料生成制备过程，由于高温、电磁场及氧化还原等强作用生成环境因素影响及材料分子特性结构定向制备需要，不同分子物理结构的碳原子可以实现多种杂化生成及选择自组装，从而定向制备不同杂化纯碳材料分子及杂化碳掺杂煤基炭材料。与此同时，不同型杂化碳原子建构了不同煤基炭材料的功能特性及应用领域，其中多孔大比表面炭材料具有重要理论及特殊应用价值。 研究了煤基碳源的多孔大比表面前沿功能炭材料生成、特性及应用。首先简介了不同杂化类别多孔大比表面煤基炭材料构成；重点揭示和归纳前沿热点炭纳米纤维(CNFs)及泡沫炭(CF)等煤基活性炭类、碳纳米管(CNTs)、石墨烯(Graphene) 及碳量子点(CQDS)等碳材料及碳/碳复合材料的转化生成规律及制备方法；结合多孔大比表面煤基炭材料结构特征阐述了相应物化、量子学、光电及材料等方面性能及相关基本指征；揭示和建构了官能团富集煤基炭材料的低密度、大比表面、优异的光电特性、生物相容及化学活性等特征信息。展望了多孔大比表面煤基炭材料在生态环境、生物医药、新能源及光电材料等方面发展前景。

来源：2021年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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