Увядзенне вугляродных нанаматэрыялаў

Доўгі час людзі толькі ведаюць, што ёсць тры алотропы вугляроду: алмазны, графітавы і аморфны вуглярод. Аднак у апошнія тры дзесяцігоддзі, ад нулявых мерных фулерэнаў, аднамерных вугляродных нанатрубак, да двухмерных графена няспынна выяўляліся, новыя вугляродныя нанаматэрыялы працягваюць прыцягваць увагу свету. Вугляродныя нанаматэрыялы можна класіфікаваць па трох катэгорыях у залежнасці ад ступені абмежавання нанамаштабу ў іх прасторавых памерах: нулямерныя, аднамерныя і двухмерныя вугляродныя нанаматэрыялы.
0-мерныя нанаматэрыялы адносяцца да матэрыялаў, якія знаходзяцца ў маштабе нанаметра ў трохмернай прасторы, такіх як нана-часціцы, атамныя кластары і квантавыя кропкі. Звычайна яны складаюцца з невялікай колькасці атамаў і малекул. Існуе мноства нулямерных вугляродных нанаматэрыялаў, такіх як сажа, нана-алмаз, нана-фулерэн С60, часціцы нана-металу з пакрыццём вугляроду.

Carbon nanomaterial

Як толькі выявілі С60, хімікі пачалі вывучаць магчымасць іх прымянення ў каталізатары. У цяперашні час фулерэны і іх вытворныя ў галіне каталітычных матэрыялаў у асноўным ўключаюць у сябе наступныя тры аспекты:

(1) фулерэны непасрэдна ў якасці каталізатара;

(2) фулерэны і іх вытворныя ў якасці аднастайнага каталізатара;

(3) Ужыванне фулерэнаў і іх вытворных у гетэрагенных каталізатарах.
Часціцы нана-металаў з пакрыццём вугляроду з'яўляюцца новым тыпам нума-мернага нана-вуглярод-металічнага кампазіта. З-за абмежавання вугляроднай абалонкі і ахоўнага эфекту металічныя часціцы могуць быць абмежаваныя ў невялікім прасторы, а металічныя наначастицы, пакрытыя ў іх, могуць стабільна існаваць пад уздзеяннем знешняй асяроддзя. Гэты новы тып нанаматэрыялаў з нулявымі вугляроднымі металамі валодае унікальнымі оптаэлектроннымі ўласцівасцямі і мае вельмі шырокі спектр прымянення ў медыцынскіх, магнітных рэгістрацыйных матэрыялах, электрамагнітных экранавальных матэрыялах, літый-батарэйных электродных матэрыялах і каталітычных матэрыялах.
Аднамерны вугляродны нанаматэрыял азначае, што электроны свабодна перамяшчаюцца толькі ў адным ненанамасштабным кірунку, а рух лінейны. Тыповымі прадстаўнікамі аднамерных вугляродных матэрыялаў з'яўляюцца вугляродныя нанатрубкі, вугляродныя навалакно і таму падобнае. Розніца паміж імі можа быць заснавана на дыяметры матэрыялу, які можна адрозніць, таксама можа абапірацца на ступень графітызацыі матэрыялу, які трэба вызначыць. Па дыяметры матэрыялу азначае, што: дыяметр D ніжэй 50 нм, унутраная полая структура звычайна называюць вугляроднымі нанатрубкамі, а дыяметр у межах 50-200 нм, галоўным чынам, шматслойны графітавы ліст, згорнуты, з без відавочных полых структур часта называюць вугляродныя нанавалакно.

У адпаведнасці са ступенню графітызацыі матэрыялу, азначэнне ставіцца да графітызацыі лепш, арыентацыя графітавага ліста, арыентаванага паралельна восі трубкі, называецца вугляроднымі нанатрубкамі, а ступень графітызацыі нізкая або адсутнічае структура графітызацыі. лістоў графіту дэзарганізаваны, матэрыял з полай структурай пасярэдзіне і нават шматсценныя вугляродныя нанатрубкі дзеляцца на вугляродныя нанавалакно. Вядома, адрозненне паміж вугляроднымі нанатрубкамі і вугляроднымі нанавалакнамі не з'яўляецца відавочным у розных дакументах.

На наш погляд, незалежна ад ступені графітызацыі вугляродных нанаматэрыялаў, мы адрозніваем вугляродныя нанатрубкі і вугляродныя нанавалакно на аснове наяўнасці або адсутнасці полай структуры. Гэта значыць, аднамерныя вугляродныя нанаматэрыялы, якія вызначаюць полую структуру, - гэта вугляродныя нанатрубкі, якія не маюць полай структуры, альбо полая структура не відавочная аднамернымі вугляроднымі нанаматэрыяламі.
Двухмерныя вугляродныя нанаматэрыялы: Графен з'яўляецца прадстаўніком двухмерных вугляродных нанаматэрыялаў. Двухмерныя функцыянальныя матэрыялы, прадстаўленыя графенам, былі вельмі гарачымі ў апошнія гады. Гэты зорны матэрыял дэманструе дзіўныя унікальныя ўласцівасці механікі, электрычнасці, цяпла і магнетызму. Канструктыўна графэн - гэта асноўная адзінка, якая складаецца з іншых вугляродных матэрыялаў: ён перакручваецца да нулявых мерных фулерэнаў, згортваецца ў аднамерныя вугляродныя нанатрубкі і складае ў трохмерны графіт.
Такім чынам, вугляродныя нанаматэрыялы заўсёды былі актуальнай тэмай у нананавуках і тэхналагічных даследаваннях і дабіліся значных поспехаў у даследаваннях. Дзякуючы унікальнай структуры і выдатным фізічным і хімічным уласцівасцям, вугляродныя нанаматэрыялы шырока выкарыстоўваюцца ў літый-іённых батарэйных батарэях, оптаэлектронных матэрыялах, носьбітах каталізатараў, хімічных і біялагічных датчыках, матэрыялах для захоўвання вадароду і суперконденсаторах і іншых праблем, якія выклікаюць непакой.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd - прадвеснік індустрыялізацыі нанавугляродных матэрыялаў, з'яўляецца першым айчынным вытворцам вугляродных нанатрубак і іншых нанавугляродзічных матэрыялаў для прамысловага вытворчасці і прымянення вядучых у свеце якасці, вытворчасці нана- Вугляродныя матэрыялы экспартуюцца па ўсім свеце, рэакцыя добрая. Грунтуючыся на нацыянальнай стратэгіі развіцця і модульным кіраванні, Hongwu Nano прытрымліваецца рыначна арыентаванага, тэхналагічнага кіравання, каб задаволіць разумныя патрабаванні кліентаў як сваёй місіі, і прыкласці нястомныя намаганні для павышэння трываласці вытворчай галіны Кітая.

 


Час публікацыі: 13-2020 ліпеня