В. В. Павленко, А. Ю. Захаров, Ж. Е. Аяганов, З. А. Мансуров, “Нанопористые углеродные материалы: современные методы получения и применение”, Усп. хим., 93:9 (2024), 1

Эта публикация цитируется в 5 статьях

Нанопористые углеродные материалы: современные методы получения и применение

В. В. Павленко^abc, А. Ю. Захаров^a, Ж. Е. Аяганов^a, З. А. Мансуров^ca

^a Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
^b Школа электротехники и компьютерной инженерии, Назарбаев Университет, Астана, Казахстан
^c Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан

Аннотация: В обзоре представлены данные по номенклатуре и способам получения наиболее интенсивно исследуемых классов нанопористых углеродных материалов, находящих всё большее практическое применение в науке, медицине и различных областях народного хозяйства. В обзоре сравниваются традиционные активированные угли, производство которых осуществляется конвенциональными методами переработки биомассы и ископаемого углеводородного сырья, и нанопористые углеродные материалы, получаемые с помощью современных синтетических методов, а также даются рекомендации по использованию методов темплатного синтеза углеродных материалов с контролируемой структурой нанопор. В качестве перспективного направления выделяется метод "эндогенного" темплатного синтеза, который позволяет использовать в виде прекурсоров экологичные и доступные органические соли, что позволяет значительно снизить себестоимость темплатного синтеза нанопористых углеродных материалов, а также получать пористые углеродные материалы с особой морфологией частиц из металл-органических прекурсоров. Рассматриваются способы получения функциональных материалов с упорядоченной архитектурой микро- и мезопор, включая современные методы функционализации и допирования. Отдельная глава посвящена методам применения нанопористых углеродных материалов в передовых приложениях по очистке воды, хранению энергии и водорода, разделению газовых смесей, а также при разработке катализаторов, сенсоров и решению других актуальных задач. В заключении работы обобщается опыт исследований различных методов получения нанопористых углеродных материалов, обозначаются наиболее проблемные на текущий момент области их разработки и практического применения, а также приводится авторское видение дальнейшего развития этого направления науки о материалах.
Библиография — 353 ссылки.

Ключевые слова: углеродные материалы, нанопористые материалы, активированные угли, микропоры, мезопоры, макропоры, темплатный синтез, мягкие темплаты, жесткие темплаты, эндогенные темплаты, цеолиты, оксид кремния, ксерогели, силикагели, металл-органические каркасы.

Поступила в редакцию: 26.03.2024

DOI: 10.59761/RCR5122