20毫秒制备催化材料：碳纳米洋葱加速氢能技术革新
碳，作为自然界中最常见的化学元素之一，不仅构成了钻石、煤炭、石墨铅笔芯，也存在于所有生命体中。其独特的化学性质源于碳原子之间多种可能的连接方式，从而衍生出诸如石墨、石墨烯、碳纳米管、富勒烯等“同素异形体”。在这些碳家族成员中，碳纳米洋葱（Carbon Nano-onion，CNO）因其独特结构和优越性能，成为近年来材料科学领域的研究热点。
碳纳米洋葱的命名灵感来源于其多层嵌套的结构，由多个同心球形碳壳组成，每一层均由sp²杂化碳原子构成，类似石墨烯片层层卷曲。这一结构赋予CNO高导电性、优异的化学稳定性及极大的比表面积，使其在超级电容器、电催化载体、电化学传感等应用中展现出巨大潜力，被誉为新能源与环境技术领域中的“明星材料”。
尽管碳纳米洋葱展现出广泛应用前景，但其制备过程却面临诸多挑战。传统方法通常需要在超过1500°C的高温下长时间加热，并在真空或惰性气体环境中进行。这类工艺不仅能耗高、成本昂贵，还存在产量低和产品性能波动的问题。这使得高质量CNO的大规模制备长期受限，成为科研与工业界亟待突破的技术瓶颈。
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