撰稿人：附青山 审稿人：谢斌
螺旋碳纳米纤维是一种具有独特螺旋结构的碳纳米纤维。螺旋碳纳米纤维除了具有碳纳米纤维优异的导电性、热稳定性、化学稳定性外，其还具有独特的力学特性和手性特征。螺旋碳纳米纤维在气体存储、能源材料、催化、微波吸收等领域具有广泛的应用前景。
近日，材料学院附青山教授团队报道了一种利用乙醇火焰法以金属-有机骨架（metal-organic frames，MOFs）材料为前驱体制备螺旋碳纳米纤维组装结构的方法。该方法相比于其他制备螺旋碳纤维的方法具有操作简便、设备要求低、无需惰性气氛等优点。这一成果以Facile yet versatile assembling of helical carbon nanofibers via metal-organic frameworks burned in ethanol flame and their electrochemical properties as electrode of supercapacitor为题，发表在国际TOP期刊Journal of power sources（IF=9.127）上，附青山教授为论文通讯作者，文章第一作者为硕士研究生张伟。
该方法将SnCl4·5H2O或以锡金属为节点制备的MOF材料（Sn-MOF）在乙醇火焰中加热分别得到了单分散的螺旋碳纳米纤维（图1A）和螺旋碳纳米纤维组装结构（图1B）。同时，作者证明了该方法的广泛有效性。如图2所示，以Co-MOF、Zn-MOF、Ni-MOF、Cu-MOF、Fe-MOF等多种MOFs材料为前驱体，在乙醇火焰中均能形成碳纳米纤维的组装结构。除以Fe-MOF为前驱体得到非螺旋状碳纳米纤维组装体（图2E）外，其他MOFs材料均能衍生出螺旋碳纳米纤维组装体。此外，作者也提出了该方法制备螺旋碳纳米纤维组装结构的可能机理，并评价了组装结构作为超级电容器电极的电化学性能。
图1 样品TEM图片：A. 以SnCl4·5H2O为前驱体制备的单分散螺旋碳纳米纤维，B. 以Sn-MOF为前驱体制备的螺旋碳纳米纤维组装体
图2 以不同MOFs材料为前驱体制备的碳纳米纤维组装结构的SEM图。前驱体分别为：A. Co-MOF、B. Zn-MOF、C. Ni-MOF、D. Cu-MOF、E. Fe-MOF
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2021.230908
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