最近，中国科技大学教授余书宏和梁海伟团队设计了一种新的过渡金属盐催化有机小分子碳化合成方法，实现了分子层可控的宏合成多孔碳纳米材料。研究结果发表在7月27日出版的《科学进展》上。
有机小分子是制备碳纳米材料的理想先驱，因为它们种类繁多，元素丰富。然而，在高温下，有机小分子的高挥发性使得碳纳米材料作为原料制备必须采用化学气相沉积和高压密封合成等复杂的方法和设备。
针对上述挑战，研究人员通过使用过渡金属盐辅助热解有机小分子制备碳纳米材料，提出了一种过渡金属辅助有机分子碳化的方法。在高温热解过程中，过渡金属盐不仅可以提高小分子的热稳定性，还可以催化聚合物优先形成相应的聚合物中间体，避免高温热解中有机小分子挥发，最终形成碳纳米材料。
他们发现，至少15种有机小分子和9种过渡金属盐可以作为碳前驱和催化剂制备相应的碳基纳米材料，并使用各种硬模板来提高所得材料的比表面积和多孔性。研究表明，该方法是一种普遍、简单、高效的碳纳米材料合成方法。
该方法制备的多孔碳纳米材料在选择性乙苯氧化、硝基苯氢化、氢分析和氧还原方面具有优异的催化性能。
