碳材料对现代社会的发展至关重要，在储能和高性能复合材料等各种应用中不可或缺。尽管取得了很大进展，但控制三维 (3D) 宏观配置的按需碳制造仍然是一个棘手的挑战，阻碍了它们在许多需要结构化材料和产品的领域的直接使用。

近日，南密西西比大学Zhe Qiang介绍了一种简单且可扩展的方法，可以使用易于获取的材料和技术生成复杂的大规模碳结构。

文章要点

1）3D 打印的商业聚丙烯 (PP) 部件可以通过促进裂化的扩散和交联来实现热稳定。研究发现，厚 PP 部件通过随后的热解步骤可以生产具有复杂结构的碳质产品。实现 PP 到碳转化的方法具有一致的产品产量和可控的尺寸收缩。

2）在优化的加工条件下，这些 PP 衍生的碳表现出强大的机械性能和出色的焦耳加热性能，这通过它们作为加热元件的多功能用途得到证明。此外，该工艺可以扩展到回收 PP，从而将废塑料材料转化为增值产品。

这项工作提供了一种创新的方法来创建结构化碳材料，可以直接访问复杂的几何形状，这可以改变许多重要的技术应用并广泛受益。

参考文献

Paul Smith, et al, Additive Manufacturing of Carbon using Commodity Polypropylene, Adv. Mater., 2023

DOI: 10.1002/adma.202208029

https://doi.org/10.1002/adma.202208029