近日，由温广武教授、王发刚教授、王东副教授指导的2019届硕士研究生亓帅在国际知名期刊《nanoscale》（影响因子：6.97）发表题为“mass production of nitrogen and oxygen codoped carbon nanotubes by a delicate-designed pechini method for supercapacitor and electrocatalysis”(精心设计的“pechini”方法大规模制备氮、氧共掺杂碳纳米管及其在超级电容器和氧还原领域的应用)的研究论文。
近年来，由于异质原子掺杂的碳纳米管具有优异的电子、结构和机械性质，在微电子、催化、气体吸附和储能领域得到广泛应用。但是，目前制备碳纳米管的激光烧蚀法、电弧放电法和化学气相沉积法（cvd）等主要方法均存在一定缺点，如激光烧蚀法与电弧放电法成本高、产量低，抑制了碳纳米管的大规模应用，典型的cvd方法能够获得均匀和高质量的碳纳米管，但受到低时空产率的限制，此外，这些方法还缺乏将杂原子掺杂到碳纳米管中的能力。该学术论文发展了一种简便的“pechini”方法，通过简单的溶胶凝胶工艺和快速升温直接热解聚合物前驱体高产率地制备出氮和氧共掺杂的碳纳米管（n,o-cnt）。首先通过溶胶-凝胶过程得到类似于“糖浆”的粘稠状凝胶，之后通过快速加热处理并保温一定的时间得到n,o-cnt，所得n,o-cnt质量高、成分均匀，碳纳米管的长度可达数微米，直径可达20—30 nm。将得到的n,o-cnt应用在超级电容器和氧还原等领域，均表现出非常优异的性能。
《nanoscale》是royal society of chemistry (rsc) 出版社发行的材料领域的权威杂志，纳米材料、化学领域的知名期刊，被中科院文献情报中心分在1区以及top期刊。
本项目受到泰山学者项目、国家自然科学基金委等基金的资助。(王东)