天津工业大学
在碳材料制备领域取得新突破
长期以来，碳材料制备领域始终受困于高能耗的热解工艺。传统方法往往依赖长时间的外部高温供能，这不仅大幅推高了生产成本，更造成了严重的能源冗余。针对这一领域痛点，天津工业大学科研团队另辟蹊径，开发出一种能量自给型的“爆米花”合成路径。该技术的核心突破在于变“外部加热”为“内部释能”：在轻微的微波、热量或机械刺激诱导下，前驱体会发生剧烈的自发性放热分解，瞬间触发极速自蔓延反应。在反应发生的0.4秒内，高达上千摄氏度的局部高温与激增的瞬态气压协同作用，强力驱动聚合物发生剥离与碳化，最终构筑出二维碳纳米片。这一“闪速合成”的创新性方法不仅为二维碳材料制备提供了全新的低能耗解决方案，更在原子尺度上实现了金属单原子活性位点的精准引入，为高性能电催化剂的开发构建了通用平台。该成果得到了国家自然科学基金青年项目和面上项目、科技部重点研发计划的资助和支持，并发表在《自然·通讯》。