碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3杂化的多样电子轨道特性，在加之SP2的异向性导致晶体的各向导性和其它排列的各向导性。因此以碳元素为唯一构成元素的碳素材料具有各式各样的性质，并且新碳素相合新碳素材料还不断被发现和人工制得。
事实上，没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质。图1给出了碳的化学键合及其形成的各种典型有机物、无机物和碳相的例子。
研究人员们，在选择原料方面煞费苦心，期望得到一些在特定应用上性能优良的炭材料。今天小编就盘点一下那些很接地气，且脑洞大开的研究。
1. 抽烟抽出来的EES。（DOI:10./C7EEA）
全球每年消费0支香烟，产生的香烟滤嘴有超过，公吨。滤嘴的主要成分是醋酸纤维素，在自然界无法生物降解。这篇文章以香烟滤嘴为原料，通过水热碳化和后期活化的方法，制备得到具有高比表面积（m2g-1），高孔容的活性炭（2.09cm3g-1）。得到的多孔炭材料在储氢方面表现出优异的性能。
2.买一个西瓜，如果没吃完的话，可以用来发一篇ACSNano。
这篇文章以西瓜瓤为原料，通过直接水热的方法，得到炭气凝胶。得到的炭气凝胶表现出较好的可压缩性，且高温碳化后能作为电极材料应用在超级电容器中。（我敢打赌，这里用的是无籽西瓜）
3. 嚼完甘蔗，甘蔗渣可以用来发论（DOI:10./acssuschemeng.5b）
以CaCl2为活化剂，同时加入尿素作为氮源，以甘蔗渣为原料。通过一步碳化活化的方法得到氮掺杂的多孔炭材料。
4. 鸡蛋中的空气膜，特殊的网状结构。（DOI:10./aenm.）
鸡蛋壳和蛋清之间有一次很薄的膜，鸡蛋能够通过这次膜进行呼吸。在电子显微镜下，这一层膜是一个三维相互连接的网状结果。在oC高温碳化后，这种三维网状结构仍然能够保持。oC空气活化后，能引入丰富的微孔结构。制备得到的碳材料在超级电容器方面有很好的应用。
5. 全身是宝的鸡蛋，蛋白也可以用来做炭，还能顺手发一篇EES。（DOI:10./C3EEH）
这篇文章，使用乙醇把蛋白沉淀出来。通过先碳化，再使用KOH活化的方法来制备得到高比表面积的活性炭。该材料应用到超级电容器中表现出很好的性能。
6. 花生壳，内外有玄机。（DOI:10./C4EEK）
花生壳包含外壳和内膜；外部的壳部分比较坚硬，内部的膜比较柔软和蓬松。在组成上，外壳所含有较多的纤维素，而内膜所含的较多的木质素。这篇论文将花生壳分为两部分，分别进行碳化。将外壳碳化所得的炭材料作为钠离子电容器的正极，而内膜衍生得到的炭材料作为钠离子电容器的负极；这种针对同一前驱体进行不同功能的材料设计值得学习。
7. 香蕉皮也来凑一波热闹。（DOI:10./nny）
这篇文章告诉我们几个数据。美国人消费的水果中50%的是香蕉；香蕉重量的40%是香蕉皮，而它们被扔在垃圾桶中，这是一种巨大的浪费。所以这篇文章把它们做成炭，用来做锂离子和钠离子电池。
8. 花粉做的炭，会不会很香？（DOI:10./smll.）
大家领略过花朵的美丽和芬芳。花朵中含有大量的花粉，左图中就是花粉的实物图，可以食用。在扫描电镜下，花粉微观结构也很漂亮。如果把他们烧成炭，其电容器性能也还不错。
9. 绿茵茵的小草——可以用做量子点（DOI:10./adma.）
以草为原料，通过水热的方法可以得到炭量子点，并应用于选择性Cu（II）检测。
10. 蚕茧碳化作为微生物燃料电池催化剂（）
蚕茧中大部分成分是蚕丝蛋白，也就是蛋白质。和上述提到的鸡蛋一样，它也是一种含有杂原子的碳源，直接碳化后可以得到杂原子改性的碳材料，用做非金属的催化剂。
11. 木耳做炭在电容器中的应用。（）
干燥的木耳非常干瘪，吸水之后非常的饱满，这样与其内部结构有关系。利用这个特性，可以将活化剂很好的“灌入”到前驱体中，一步活化碳化，得到高比表面积炭。
12. 剑麻做炭，在电容器中的应用。（DOI:10./nng）
剑麻有很特殊的微观结构，其半纤维素，木质素和纤维素的分布比较有特色。使用氢氧化钾活化后，可以得到三维的片状结构，且具有m2/g的比表面积。
13. 苔藓碳化制备片状炭材料。（DOI:10./nnc）
苔藓类植物的结构很有特色，在碳化后，其孔道结构也能保持的很好。通过活化引入孔道，其在钠离子电容器中有很好的应用。
14. 你知道软饮料中含有多少糖吗？看看他能合成多少炭就行了！（DOI:10./j.carbon..05.）
可乐等软饮料中究竟含有多少糖呢？拿他们进行水热一下，你会发现里面的炭确实不少。
15. 研究人员的脑洞究竟有多大？看看这篇论文吧。（doi:10./s---6）
这篇来自友邦领国的研究论文，让我佩服的五体投地。至少在做实验的时候，以尿液做为原料，牺牲还是蛮大的。
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科学家们逐渐发现碳素材料在硬度、光学特性、耐热性、耐辐射特性、耐化学药品特性、电绝缘性、导电性、表面与界面特性等方面比其它材料优异，可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的特性，如最硬－最软，绝缘体－半导体－良导体，绝热－良导热，全吸光－全透光等，因此具有广泛的用途，
(1)碳纳米管 碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。
(2)碳纤维 分为丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维两种。碳纤维质轻于铝而强力高于钢，它的比重是铁的1/4，强力是铁的10倍，除了有高超的强力外，其化学性能非常稳定，耐腐蚀性高，同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。碳纤维可以使用在各种不同的领域，由于制造成本高，大量用于航空器材、运动器械、建筑工程的结构材料。美国伊利诺伊大学发明了一种廉价碳纤维，有高强力的韧性，同时有很强劲的吸附能力、能过滤有毒的气体和有害的生物，可用于制造防毒衣、面罩、手套和防护性服装等。
(3)碳球 根据尺寸大小将碳球分为：(1)富勒烯族系Cn和洋葱碳(具有封闭的石墨层结构，直径在2—20nm之间)，如C60，C70等；(2)未完全石墨化的纳米碳球，直径在50nm一1μm之间；(3)碳微珠，直径在11μm以上。另外，根据碳球的结构形貌可分为空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球等。
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