最近，北京化工大学的段雪院士领导的团队在超短碳纳米管的研究上取得了重大进展。他们基于长期以来对插层材料的坚实研究和深刻认识，利用层状双羟基金属氢氧化物(LDH)的层间空间限域作用，合成了十二烷基磺酸阴离子(DSO)插层的Co-Al LDH。而后以LDH层间的甲基丙烯酸甲酯(MMA)为碳源，通过还原得到的活性金属Co的催化作用，合成生长了长度小于1 nm(分子尺度)，外径和壁厚分别约为20 nm和3.5 nm的碳纳米环。这种碳纳米环具有超短的轴向维度以及其开放端口带来的丰富石墨层边缘位点，应用于锂离子电池负极材料，获得了高达1237 mAh g-1的可逆容量，远高于目前商用的球形石墨、中间相炭微球等。同时在逐步提高电流密度的快速充放电过程中，该材料仍然具备很高的可逆容量。相关研究发表在最近的Advanced Materials上。

 

    碳纳米环这种超短碳纳米管的成功合成，与LDH这种插层材料有着极大的关联。LDH是一类具有水镁石层状结构的阴离子粘土材料，其中的某些二价阳离子被三价阳离子取代而使得LDH片层带正电荷，这些多余的正电荷由插层的阴离子进行补偿，通过插层的阴离子及层间的相互作用，获得LDH单片层间的受限空间。利用LDH进行空间限域，进而催化生长碳纳米环为超短碳纳米管的研究提供了新思路。可以想象的是，通过调变LDH中插层阴离子的种类以及层间碳源的量，可以获得一系列有着不同长度和壁数的碳纳米环，将在能源存储、生物探针、催化以及纳电子学、纳光子学取得更加广泛而重要的作用。（来源：materialsviewschina）