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一、零維碳納米材料

制備洋蔥碳是一個非常困難的工作，其制備方法非常少，僅有幾種方法如電子束輻照法和直流電弧法。洋蔥碳具有很強的催化性能，其可以作為氧化脫氫催化劑進行催化。據科學家們研究發現，在同等質量下，洋蔥碳具有較高的數目活性中心，這也使其催化性能要好過其他催化劑。但是受到了制備方法控制難以及產物的純度較低的缺點影響，想要對洋蔥碳材料進行宏量制備是無法做到的。也正因為這樣，洋蔥碳材料無法被有效應用在多相催化領域。

所謂納米金剛石，指的是均粒徑為納米量級的金剛石微粉，其具有納米粒子和超硬材料兩種特性，是一種新型碳納米材料。納米金剛石材料的生產是近些年剛剛興起的。也正因為如此，對其的制備方法十分不完善，并沒有被有效利用于催化劑領域。相關實驗證得，如果將甲醇分解，并在空氣下將其催化劑進行處理，就會使催化劑擁有非常強烈的反應活性。此外，當進行乙苯脫氫制苯乙烯的反應時可以發現，無論是納米金剛石還是碳納米管，它們的催化活性都是非常高的。由此可見，石墨的結構并不會對催化活性起著決定性作用。

二、一維碳納米材料

簡單地說，一維納米材料指的是當空間上的兩個維度在納米范圍的碳材料，碳納米纖維和碳納米管就是這種材料的最好代表。關于近幾年來碳納米纖維和碳納米管在多相催化領域應用的最新進展如下所示。

1碳納米纖維（CNF）s的制備及相關問題

在進行VGCFs生產時，一般采用苯、甲烷等小分子的有機化合物作為主要的碳源。而碳納米纖維通常主要是通過小分子氣相生長碳纖維（VGCFs）催化裂解制備的，且催化劑主要采用金屬鐵、鈷、鎳等以及它們的合金或化合物。這種材料的制備方法有有基板法和流動法兩類。

2碳納米管（CNT）s的發現及其在多相催化中的應用

碳納米管是一種非常重要的材料，該材料的發現在科學界引起了轟動。科學家們充分利用了碳納米管的表面積大的特點以及穩定性強等特點，有效地促進了鈷金屬的分散，進而成功使鈷團簇的尺寸減小。

三、二維碳納米材料

所謂的二維納米碳材料指的是那些在空間范圍內僅僅有一維處于納米尺度范圍內的碳納米材料。

1二維石墨烯（graphene）及其在多相催化中的應用

石墨烯的組成結構十分獨特，其是由碳原子六角形網格形成的單層二維片層。石墨材料的有很多的優點，比如其吸附性質很強，導電導熱的性能好等。而石墨烯的這些優點也使其具備了成為有效催化劑的條件。石墨烯尺度范圍在微米級，其等效于一種分子性能非常高的材料，也正因為如此，石墨烯也被人們看做是最為方便回收的類均相催化劑。

2碳納米墻（carbonnanowal）l及其在多相催化中應用

二維碳納米墻的制備方法很簡單，其可以通過微波等離子體增強化學氣相沉積（MPECVD）法、熱絲化學氣相沉積（HFCVD）等方法來進行制備。納米墻的表面積是非常大的，而其非常適合被用于催化劑載體，特別是燃料電池電催化劑載體。在進行碳納米墻制備工作時，一般是可以直接進行而不需要添加催化劑的。也正因為如此，碳納米墻制備省去了去除剩余殘存催化劑的環節，而這也成為其一個很好的優點，得到了人們的一致看好。（本文作者：張健單位：合肥學院化工系）