分層多孔納米碳組件的 3D 微結(jié)構(gòu)、孔模態(tài)和化學(xué)功能的工程化新方法是開發(fā)下一代功能性氣凝膠和膜材料的關(guān)鍵。最近,利茲大學(xué)Robert Menzel教授團(tuán)隊通過碳納米管(CNT)的界面驅(qū)動組裝用來制造具有高度受控內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)定向氣凝膠,由偽單層CNT微籠組成。CNT Pickering 乳液能夠在根本不同的長度尺度上進(jìn)行工程設(shè)計,從而分別通過 CNT 類型、CNT 數(shù)密度和過程能量來分離和單獨控制微孔率、中孔率和大孔率。
此外,金屬納米催化劑(Cu、Pd 和 Ru)通過優(yōu)雅的升華和沖擊分解方法嵌入到結(jié)構(gòu)中;介紹了第一種方法,該方法可以使復(fù)雜的預(yù)先設(shè)計的氣凝膠通過體積功能化而不會發(fā)生微觀結(jié)構(gòu)降解。在制藥重要的酰胺化反應(yīng)中探索了催化結(jié)構(gòu) – 功能關(guān)系;提供有關(guān)工程框架如何增強(qiáng)催化劑活性的見解。一系列先進(jìn)的斷層掃描、光譜和顯微技術(shù)揭示了 CNT 構(gòu)件的復(fù)雜 3D 組裝及其對增強(qiáng)型納米催化劑功能特性的影響。這些進(jìn)展為以可控方式獨立調(diào)節(jié)功能氣凝膠材料的結(jié)構(gòu)和化學(xué)奠定了基礎(chǔ),用于各種應(yīng)用,包括能量轉(zhuǎn)換和存儲、智能電子產(chǎn)品和(電)催化。相關(guān)論文以題為Engineering of Microcage Carbon Nanotube Architectures with Decoupled Multimodal Porosity and Amplified Catalytic Performance發(fā)表在《Advanced Materials》上。