تولید کربن فعال حاوی حفره‌های نانومقیاس

محققان موفق به ساخت نوع جدیدی از کربن فعال موسوم به کربن فعال شده سلولی شدند. در این ماده از فوم‌های کربنی استفاده شده که سطح داخلی آن به صورت فیزیکی با استفاده از دی‌اکسیدکربن فعال شده است. با این کار، میکرو و نانوحفره در محصول نهایی ایجاد می‌شود.
فوم‌های کربنی غنی از ماکروحفره و متصل به دیواره‌های ماده هستند. بعد از فعال شدن، کربن فعال شده سلولی در سطح خود نانوحفره‌های مختلفی به دست می‌آورند که مساحت سطحی را افزایش می‌دهند. به دلیل وجود دو نوع حفره مختلف در این ماده، کربن فعال شده با این روش را می‌توان همانند کربن فعال رایج به عنوان جاذب مورد استفاده قرار داد. همچنین از آن می‌توان به عنوان پایه کاتالیست، ذخیره‌ساز انرژی و کاربردهای زیستی استفاده کرد.
این کربن فعال شده تفاوت مهمی با کربن‌های فعال رایج دارد. این کربن فعال ‌به صورت دانه‌ای و گرانولی است که مساحت سطحی آن توسط نانوحفره‌های داخلی (ابعاد حفره کمتر از 2 نانومتر) و مزوحفره‌های داخلی ( ابعاد حفره‌ها بین 2 تا 50 نانومتر) تعیین می‌شود. مزوحفره‌ها نقش مهمی در واکنش‌ها دارند. زمانی که از این فوم کربنی به عنوان پیش‌ماده برای ایجاد مسیر رسیدن به ماکروحفره‌ استفاده می‌شود، محصول نهایی کربن فعال شده سلولی به شکل منولیتیک بوده که سینتیک جذب بالایی دارد. دلیل این امر، ابعاد بزرگ حفره‌ها است.
این پروژه توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین حمایت مالی شده و دانشگاه فورستی نیز بخشی از بودجه این پروژه را تأمین کرده است.