氨基酸调控无溶剂软模板法制备有序介孔碳的孔径控制及其电化学性能研究

本研究发现通过添加不同亲疏水性氨基酸（L-谷氨酸/L-半胱氨酸）可精准调控无溶剂软模板法制备的有序介孔碳的孔径结构与表面化学性质。研究通过改变自组装复合物的堆积参数（g值），实现了从一维孔道到三维蠕虫状孔道的结构转变，并证明大孔径含氮碳材料在双电层电容器（EDLC）中具有优异性能，为功能化介孔碳的绿色制备提供了新策略。

　　

Section snippets

Experimental

前驱体中含氨基酸[L-谷氨酸（Glu）与L-半胱氨酸（Cys）]、间苯二酚（R）、六亚甲基四胺（HMT）、Pluronic F127（F127）的原料质量比为：1.1 R : 0.7 HMT : 1.0 F127 : x Glu（x=0.05, 0.25, 0.50）及1.1 R : 0.7 HMT : 1.0 F127 : y Cys（y=0.05, 0.25, 0.50）。未添加氨基酸的介孔碳原料质量比为1.1 R : 0.7 HMT : 1.0 F127。所有原料在研钵中充分研磨至膏状。

Discussion

通过DSC测试观察样品的自组装现象。图1分别展示了添加L-谷氨酸（a）和L-半胱氨酸（b）的间苯二酚/HMT/Pluronic F127混合物的DSC谱图。既往研究表明，图1中的吸热峰代表复合物的熔融与自组装过程，放热峰则对应复合物的聚合反应。如图1（a）所示，L-谷氨酸样品的吸热峰表明...

Conclusion

综上所述，我们通过无溶剂法添加不同亲疏水性的氨基酸，成功实现了对有序介孔碳孔径与结构的精准调控。表征结果表明：L-谷氨酸的添加不影响前驱体的自组装温度与聚合温度，而L-半胱氨酸则会降低前驱体的熔融温度与自组装温度。同时，氨基酸的添加...