人们对合成高表面积碳（即碳纳米颗粒CNPs）的需求越来越大。由于需要多步骤和分批工艺以及苛刻的活化和/或模板化化学品，现有的高表面积碳的合成方法只能产生十分有限的环境效益和经济可行性。华盛顿大学圣路易斯分校Pratim Biswas展示了在不使用活化或模板化化学品的情况下，通过一步连续气相气溶胶技术，从木质素（一种废物副产品）合成高比表面积CNPs。

本文要点

（1）这种连续方法所需的合成时间明显减少：与传统方法的小时级水平相比，大约只需要几秒钟。木质素合成的碳材料的碳纳米颗粒尺寸、形态、分子结构和表面积等性能均受气溶胶反应器内温度和停留时间的影响。

（2）此外，对所获得的碳纳米颗粒进行比电容测试，其中性能最佳的材料（表面积925m²/g）在0.5A/g下表现出247F/g的比电容，在10000次循环后具有超过98%的优异容量保持率。这表明，与由木质素合成的超级电容器相比，它们具有更加优越的性能。

（3）总的来说，简单（单步、连续和快速）的操作以及避免使用活化/模板化学物质，使气溶胶技术成为由木质素可扩展和可持续合成CNPs的一种有前途的候选技术。

Sujit Modi, et al. Reuse of Lignin to Synthesize High Surface Area Carbon Nanoparticles for Supercapacitors Using a Continuous and Single-Step Aerosol Method. ACS Nano. 2023

DOI：10.1021/acsnano.3c04443

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c04443