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从认识纳米材料的生长机理着手,以定量化的实验结果揭示了经典气-液-固唯象模型的相平衡主导本质以及以苯作前驱物生长碳纳米管的苯环生长机理[1,2],据此部分实现了对纳米材料生长的预测及调控[。尤其是通过对碳基纳米管的掺杂调控,获得了一系列氮、硼等元素单掺杂及共掺杂的碳基纳米管新材料,通过调变电子结构调控其物理化学性质,应用于燃料电池电极催化,在揭示构效关系、认识无金属氧还原活性起源及作用机制、优化材料性能等方面取得系列进展。在此基础上,开发出具有新颖介观结构特征、比表面积高、导电性好、孔结构丰富、便于掺杂调控的碳基纳米笼,在能源转化及储存领域展示出诱人前景。