本成果是在广东省自然科学基金项目的资助下取得的，项目名称：“ 微乳液诱导新型大介孔碳纳米粒的设计构筑与形成机制”，合同编号：2019A1515011978。 

2、研究目的与意义：

分散的介孔碳微粒可结合大介孔（快速传质）、纳米粒（纳米尺寸效应），以及独特的形态（空间效应）优势于一体，这些特性使其在药物载体、吸附剂、催化剂及能源储存等领域有独特的应用价值。

离子液体具有较宽的液态温度范围、几乎可忽略的蒸汽压、不挥发及不易燃等显著优点，克服了传统有机溶剂有毒、易燃和易挥发等缺点，被称为绿色溶剂。离子液体微乳液具有离子液体和微乳液的双重特点。这决定了离子液体微乳液和经典的微乳液有着显著优势，拓展微乳液在碳纳米材料方面的应用范围，有望设计构筑新颖均一、不同形态和结构的碳纳米材料。离子液体微乳液是用离子液体取代微乳液中的一个或多个组分，它既可作为极性溶剂，也可作为非极性溶剂，还可作为表面活性剂形成新的微乳。基于溶剂绿色及环境友好角度，用疏水性离子液体取代有机溶剂相，形成离子液体/水微乳液，将其应用于介孔材料的设计与构筑具有重要理论意义和实际应用价值。

3、  主要论点与论据：

众所周知，硬模板法是利用介孔硅作为硬模板设计和制备介孔碳材料，但硬模板法通常需硅模板的预制备、碳源的浸渍、炭化和硅的去除等步骤，因此这种方法费时、繁冗、不经济，更致命的是，碳材料的结构、孔径和形态受制于所用的硅模板，这限制了其潜在使用。对于特殊定制的高分子量两嵌段聚合物如PEO-b-PS，虽然可作为软模板构筑大孔径碳材料，但这种聚合物模板制备过程复杂，价格昂贵，难以从商业渠道获得，并且必须使用有毒有机溶剂（如四氢呋喃和苯），这也违背了当前倡导的绿色化学宗旨。

为了能够有效装载和快速转运，不仅需要扩宽孔径，并且还需要赋予碳纳米粒特定形态。基于此，迫切需要一种简单、有效、可控、绿色经济的策略设计构筑具有大介孔、高度分散及特定形态于一体的纳米碳材料。

取得的主要成果：

 A．深入理解了体系微观结构随外界条件改变的变化规律，掌握了体系各组分之间的相互作用本质，阐明微观结构和相互作用与材料宏观形态之间的关系。为建立相互作用机理提供依据。

B．开辟了一条以离子液体微乳液为软模板，设计构筑大介孔碳纳米粒的新策略，扩展了介孔碳材料的拓扑结构。同时确定了组分含量和组装条件对材料组织架构、性能演化和缺陷形成的控制机理。

C．采用实验表征和理论分析的手段，确定了大介孔碳纳米粒对非诺贝特药物分子的释放性能与结构、形态之间的定性规则和定量关系，揭示了大介孔碳纳米粒/非诺贝特药物的释放机理。

D. 通过计算机模拟对释放规律进行模型表达，这对发展完善大介孔碳纳米粒智能释放系统具有重要的科学意义和实用价值。

E. 在国际学术期刊发表论文被SCI收录4 篇，其中，JCR二区 1 篇，三区 3 篇；申报发明专利1项；培养硕士研究生8名。圆满完成各项研究任务，达到预期研究目标。

4、 创见与创新：

本项目鲜明的创新性在于开辟一条以离子液体微乳液为软模板，设计构筑大介孔碳纳米粒的新策略，扩展介孔碳材料的拓扑结构，从宏观和微观两个层次深入研究离子液体微乳液对大介孔碳纳米粒形成过程中溶液微观结构和相互作用的变化，为设计构筑新材料和新结构方面开辟新的视野和提供新的认识。

A.  首次提出采用离子液体 [Bmim][PF6]/H2O/TX-100 微乳液为模板设计构筑新颖的大介孔碳纳米粒，扩展介孔材料的拓扑结构，揭示形成过程中微观结构及组分间相互作用机制，并将新颖的大介孔碳纳米粒负载难溶性药物非诺贝特及提高药物的释放速率，这在国内外研究中尚属空白。

B. 在研究手段和特色上，实验研究与计算机模拟同步进行，既为技术途径提供理论支持，另一方面对科学问题的实验结果进行模拟、解释和预测；并进一步拓宽纳米碳材料在催化、吸附分离和药物传递中的应用提供重要参考。

5、社会经济效益，存在的问题；

本项目在溶液自组装基础上，首次提出采用离子液体 [Bmim][PF6]/H2O/TX-100 微乳液为模板设计构筑新颖的大介孔碳纳米粒，扩展介孔材料的拓扑结构，并揭示形成过程中微观结构及组分间相互作用机制。从宏观和微观两个层次深入系统研究离子液体微乳液对大介孔碳纳米粒形成过程中溶液微观结构和相互作用机制，阐明了溶液微观结构和相互作用与材料宏观形态和结构之间的关系，从微观角度解释所得到的宏观规律。本项目的研究成果进一步拓宽了碳材料的研究领域，为其在药物传递、催化、吸附分离中的应用提供重要参考。

 6、获奖情况：

   本项目严格按照原工作计划执行，研究成果在国际学术期刊发表论文被SCI 收录 4 篇，其中，JCR二区 1 篇，三区 3 篇；申报发明专利1项；培养硕士研究生 8 名。圆满完成各项研究任务，达到预期研究目标。

研究成果经过国际同行专家评审，均充分肯定了本项目的创新研究价值，受到国内外同行专家的高度认可。计划在研究成果积累到一定程度后申报科技奖。