揭示空心碳球的动态形成过程和机理：从碗到球,ACS Sustainable Chemistry & Engineering

当前位置： X-MOL 学术 › ACS Sustain. Chem. Eng. › 论文详情

Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)

揭示空心碳球的动态形成过程和机理：从碗到球
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2018-01-22 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b04634
Xin Liu ₁ , Pingping Song ₁ , Jiahui Hou ₁ , Bo Wang ₁ , Feng Xu ₁ , Xueming Zhang ₁

Affiliation

中空碳球由于在药物输送，能量存储和催化方面的巨大潜在用途而引起了极大的关注。但是，中空碳球的形成过程和机理尚不清楚。在这里，我们选择葡萄糖作为碳前体，并选择双表面活性剂聚（乙二醇）-嵌段-聚（丙二醇）-嵌段-聚（乙二醇）三嵌段共聚物和油酸钠作为软模板。通过调节反应时间，通过软模板法与水热碳化体系的结合，研究了空心碳球的合成过程。根据扫描电子显微镜和透射电子显微镜图像的结果，确定了空心碳球的动态形成过程，其中看到了三个演化阶段，包括空心碳碗，胶囊和球体。此外，还推测了形成机理：在合成过程中，两种表面活性剂相互相互作用以充当软模板，并且葡萄糖经历了水合，聚合和芳构化阶段。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和变厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。和领域。此外，还推测了形成机理：在合成过程中，两种表面活性剂相互相互作用以充当软模板，并且葡萄糖经历了水合，聚合和芳构化阶段。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和变厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。和领域。此外，还推测了形成机理：在合成过程中，两种表面活性剂相互相互作用以充当软模板，并且葡萄糖经历了水合，聚合和芳构化阶段。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和增厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。在合成过程中，双重表面活性剂彼此相互作用以充当软模板，并且葡萄糖经历了水合，聚合和芳构化阶段。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和增厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。在合成过程中，双重表面活性剂彼此相互作用以充当软模板，并且葡萄糖经历了水合，聚合和芳构化阶段。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和变厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和变厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。当芳族化合物的浓度达到临界过饱和时，从一个点开始发生成核并沿界面逐渐向外扩展以使碳壳变宽和变厚，从而通过控制反应时间依次形成了不同的中空结构碳颗粒。此外，所得的中空结构碳颗粒稳定且均匀，我们对其生化和电化学性能进行了初步探索。

"点击查看英文标题和摘要"

Revealing the Dynamic Formation Process and Mechanism of Hollow Carbon Spheres: From Bowl to Sphere

Hollow carbon spheres are attracting great attention due to their great potential uses in drug delivery, energy storage, and catalysis. However, the formation process and mechanism of the hollow carbon spheres are still unclear. Herein, we chose glucose as a carbon precursor and double surfactants poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) triblock copolymers and sodium oleate as the soft template. The synthesis process of hollow carbon spheres was investigated in the coupling of a soft templating method and hydrothermal carbonization system by regulating the reaction time. A dynamic formation process of the hollow carbon spheres was identified based on the results from scanning electron microscopy and transmission electron microscopy images, in which three evolution stages were seen including hollow carbon bowls, capsules, and spheres. In addition, the formation mechanism was also presumed: During the synthesis process, the double surfactants interacted with each other to act as the soft template, and the glucose underwent hydration, polymerization, and aromatization stages. When the concentration of aromatic compounds reached the critical supersaturation, the nucleation took place from a point and extended outward gradually along the interface to widen and thicken the carbon shell, resulting in different hollow structured carbon particles being formed successively by controlling the reaction time. Furthermore, the resultant hollow structured carbon particles were stable and uniform, and we made preliminary explorations on their biochemical and electrochemical performance.

更新日期：2018-01-22

点击分享查看原文

点击收藏

阅读更多本刊新发论文本刊介绍/投稿指南