孔隙工程学已被认为是一种动力方法，可制备具有高效电催化性能的碳基催化剂，用于氧还原反应。本文报道了一种界面自组装工程，用于在石墨烯纳米片上生长具有球形或圆柱形孔的介孔氮掺杂碳。以Pluronic嵌段共聚物为模板的二维多孔纳米复合材料具有类似的N掺杂，含量约为2.6 wt%，平均孔径直径约为8 nm，比表面积约为420 m² g^-1。由于连续圆柱通道提供的更快的面内离子扩散，在0.1 m KOH中，具有圆柱孔的多孔碳纳米片表现出优异的氧还原反应(ORR)电催化性能，其半波-电位(E_1/2)为+0.74 V，限流密度(J_L)为4.8 mA cm⁻²，可与商用Pt/C催化剂相媲美。本研究揭示了孔结构对二维碳材料ORR催化性能的影响，为制备具有可调整孔结构的高性能电催化剂多孔材料提供了思路。 
 
Figure 1通过Pluronic嵌段共聚物在溶液中的界面自组装，制备具有球形或圆柱形孔的mNC-rGO纳米片的示意图。
 
 
Figure 2 a) mNC-rGO-S和b) mNC-rGO-C的TEM图。c) mNC-rGO-S和d) mNC-rGO-c的AFM高度图。
 
 
Figure 3 mNC-rGO-S和mNC-rGO-C的结构特征。a)氮吸附/脱附等温线；b)孔径分布曲线；c)拉曼光谱；d) XPS测量光谱；e) mNC-rGO-S和f) mNC-rGO-C的高分辨率N 1s光谱。
 
 
Figure 4 a)扫描速率为100 mV S⁻¹时，在饱和N₂或O₂的KOH溶液中，mNC-rGO-C和mNC-rGO-S的CV曲线。b)扫描速率为10 mV S⁻¹，转速为1600 rpm的mNC-rGO-C、mNC-rGO-S和商用Pt/C催化剂的RDE图。c) mNC-rGO-S、mNC-rGO-c和Pt/ c催化剂的Tafel图。d) mNC-rGO-S和mNC-rGO-C的电子转移(左)和H₂O₂产率(右)。e) mNC/rGO-S和mNC/rGO-C的EIS光谱，记录的频率范围为0.01 Hz到100 kHz。f) mNC-rGO-S、mNC-rGO-C和Pt/C在0.40 V转速(1600 rpm)下的耐久性比较。
 
 
Figure 5 a) mNC-rGO-S和b) mNC-rGO-C中孔隙结构对质量传输影响的示意图。
 
    相关研究结果于2019年由上海交通大学 Yiyong Mai课题组，发表在Adv. Mater. Interfaces (https://doi.org/10.1002/admi.201901476)上。原文：Pore Engineering of 2D Mesoporous Nitrogen-Doped Carbon on Graphene through Block Copolymer Self-Assembly