当代碳材料的生产严重依赖化石燃料，这大大加剧了温室效应。生物质是一种碳中和资源，其有机碳由大气CO2形成。利用生物质作为合成碳材料的前体可以将大气中的CO2固定到固体材料中，实现负碳排放。水热碳化（HTC）是一种将生物质转化为碳材料的有吸引力的方法，通过这种方法，生物质可以在独特的水热环境中转化为具有良好性能的材料，这些碳材料在许多领域取得了广泛的进展。然而，生物质的HTC是一个复杂的跨学科问题，同时涉及底层生物质和亚/超临界水的物理性质、水热合成的化学机理、所得碳材料的各种应用以及整个技术路线的可持续性。
清华大学Hui Zhou和伦敦帝国理工学院Maria-Magdalena Titirici等综述了生物质的水热碳化研究进展。
本文要点：
（1）
首先分析了生物量组成和热液环境的独特特征。然后，深入讨论了影响生物质热裂解的因素、反应机理以及所得炭材料的性质，特别是初级和次级炭的不同形成机理。
（2）
此外，对生物质碳材料的应用和可持续性进行了总结，并对未来的发展方向提出了一些见解。
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S. Yu, J. He, Z. Zhang, Z. Sun, M. Xie, Y. Xu, X. Bie, Q. Li, Y. Zhang, M. Sevilla, M.-M. Titirici, H. Zhou, Towards Negative Emissions: Hydrothermal Carbonization of Biomass for Sustainable Carbon Materials. Adv. Mater. 2024, 2307412.
DOI: 10.1002/adma.202307412
https://doi.org/10.1002/adma.202307412
