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碳催化过程来源于表面缺陷、官能团以及杂原子.掺杂碳材料是纳米碳一类衍生材料.例如将氮原子引入碳纳米管中可调变碳纳米管的结构及其表面性能,从而使化学惰性的碳纳米管管壁呈现一定化学活性.掺杂原子赋予碳基催化剂在氧还原、氧析出、氢析出、卤化反应、氧化脱氢、环化反应等过程中具有奇妙的反应活性.碳催化剂不依赖贵金属等稀缺资源,在烷烃转化、CO2 还原、燃料电池、水分解等领域具有重要使用前景.