As die mees verteenwoordigende eendimensionele nanomateriaal,enkelwandige koolstof nanobuise（SWCNTS） het baie uitstekende fisiese en chemiese eienskappe. Met die deurlopende in-diepte navorsing oor die basiese en toepassing van enkelwandige koolstof-nanobuise, het hulle breë toepassingsvooruitsigte in baie velde getoon, waaronder nano-elektroniese toestelle, saamgestelde materiaalverbeteraars, energiemedia, katalisators en katalisatordraers, sensors, velduitstande, geleidende films, bio-nano-materiaal, ens.

Meganiese eienskappe van enkelwandige koolstof nanobuise

Die koolstofatome van enkelwandige koolstof-nanobuise word gekombineer met baie sterk CC-kovalente bindings. Uit die struktuur word bespiegel dat hulle 'n hoë aksiale sterkte, Bremsstrahlung en elastiese modulus het. Navorsers het die vibrasiefrekwensie van die vrye einde van CNT's gemeet en gevind dat die Young se modulus van koolstofnanobuise 1TPA kan bereik, wat byna gelyk is aan die Young se modulus van diamant, wat ongeveer 5 keer die van staal is. SWCNT's het 'n buitengewone hoë aksiale sterkte, dit is ongeveer 100 keer die van staal; Die elastiese stam van enkelwandige koolstofnanobuise is 5%, tot 12%, wat ongeveer 60 keer die van staal is. CNT het uitstekende taaiheid en buigbaarheid.

Enkelwandige koolstof-nanobuise is uitstekende versterkings vir saamgestelde materiale, wat hul uitstekende meganiese eienskappe aan saamgestelde materiale kan oordra, sodat saamgestelde materiale die sterkte, taaiheid, elastisiteit en moegheidsweerstand toon wat hulle oorspronklik nie besit nie. Wat nanoprobes betref, kan koolstofnanobuise gebruik word om skande -sonde -wenke te maak met 'n hoër resolusie en 'n groter diepte van opsporing.

Elektriese eienskappe van enkelwandige koolstof nanobuise

Die spiraalbuisvormige struktuur van enkelwandige koolstof nanobuise bepaal die unieke en uitstekende elektriese eienskappe daarvan. Teoretiese studies het getoon dat as gevolg van die ballistiese vervoer van elektrone in koolstof nanobuise, die huidige dravermoë daarvan so hoog is as 109a/cm2, wat 1000 keer hoër is as die van koper met goeie geleidingsvermoë. Die deursnee van 'n enkelwandige koolstofnanobuis is ongeveer 2NM, en die beweging van elektrone daarin het kwantumgedrag. Die energiegaping van die valensieband en die geleidingsband kan verander word deur die kwantumfisika, aangesien die deursnee en die spiraalvormige modus van SWCNT verander, van byna nul na 1EV, kan die geleidingsvermoë metaal en halfgeleidend wees, sodat die geleidingsvermoë van koolstofnanobuise aangepas kan word deur die chiraliteitshoek en deursnee te verander. Tot dusver is daar gevind dat geen ander stof soos enkelwandige koolstof-nanobuise is nie, kan die energiegaping op dieselfde manier aanpas deur die rangskikking van atome eenvoudig te verander.

Koolstof nanobuise, soos grafiet en diamant, is uitstekende termiese geleiers. Soos hul elektriese geleidingsvermoë, het koolstofnanobuise ook uitstekende aksiale termiese geleidingsvermoë en is dit ideale termiese geleidende materiale. Teoretiese berekeninge toon dat die koolstof nanobuis （CNT） Hittedoeluidingsstelsel 'n groot gemiddelde vrye fonone het, fonone kan glad oor die pyp oorgedra word, en die aksiale termiese geleidingsvermoë is ongeveer 6600W/m • K of meer, wat soortgelyk is aan die termiese geleidingsvermoë van enkellae grafeen. Die navorsers het gemeet dat die kamertemperatuur termiese geleidingsvermoë van enkelwandige koolstof nanobuis （SWCNT） naby 3500W/m • K is, wat veel groter is as dié van diamant en grafiet (~ 2000W/m • K). Alhoewel die hitte -uitruilprestasie van koolstofnanobuise in die aksiale rigting baie hoog is, is hul hitte -uitruilprestasie in die vertikale rigting relatief laag, en koolstofnanobuise word beperk deur hul eie meetkundige eienskappe, en hul uitbreidingstempo is byna nul, so selfs baie koolstofnanotube na die ander oorgedra.

Die uitstekende termiese geleidingsvermoë van enkelwandige koolstofnanobuise (SWCNT's) word beskou as 'n uitstekende materiaal vir die kontakoppervlak van die volgende generasie verkoelers, wat dit in die toekoms 'n termiese geleidingsmiddel vir rekenaar-CPU-chip-stralers kan maak. Die koolstof -nanobuis -CPU -verkoeler, waarvan die kontakoppervlak met die SVE geheel en al van koolstof nanobuise is, het 'n termiese geleidingsvermoë 5 keer die van algemeen gebruikte kopermateriaal. Terselfdertyd het enkelwandige koolstof-nanobuise goeie toepassingsvooruitsigte in saamgestelde materiale met 'n hoë termiese geleidingsvermoë en kan dit in verskillende hoë temperatuurkomponente soos enjins en vuurpyle gebruik word.

Optiese eienskappe van enkelwandige koolstof nanobuise

Die unieke struktuur van enkelwandige koolstofnanobuise het sy unieke optiese eienskappe geskep. Raman-spektroskopie, fluorescentie-spektroskopie en ultraviolet-sigbaar-naby infrarooi spektroskopie is wyd gebruik in die bestudering van die optiese eienskappe daarvan. Raman-spektroskopie is die mees gebruikte opsporingsinstrument vir enkelwandige koolstof nanobuise. Die kenmerkende vibrasiemodus van enkelwandige koolstof nanobuise ring asemhalingsvibrasiemodus (RBM) verskyn ongeveer 200 nm. RBM kan gebruik word om die mikrostruktuur van koolstofnanobuise te bepaal en te bepaal of die monster enkelwandige koolstof nanobuise bevat.

Magnetiese eienskappe van enkelwandige koolstof nanobuise

Koolstof nanobuise het unieke magnetiese eienskappe, wat anisotropies en diamagneties is, en kan as sagte ferromagnetiese materiale gebruik word. Sommige enkelwandige koolstof-nanobuise met spesifieke strukture het ook supergeleiding en kan as supergeleidende drade gebruik word.

Gasopbergingsverrigting van enkelwandige koolstof nanobuise

Die eendimensionele buisvormige struktuur en 'n groot lengte-tot-deursnee-verhouding van enkelwandige koolstofnanobuise maak die hol buisholte 'n sterk kapillêre effek, sodat dit unieke adsorpsie, gasopberging en infiltrasie-eienskappe het. Volgens bestaande navorsingsverslae, is enkelwandige koolstof-nanobuise die adsorpsiemateriaal met die grootste waterstofbergingskapasiteit, wat die tradisionele waterstofbergingsmateriaal ver oortref, en sal dit help om die ontwikkeling van waterstofbrandstofselle te bevorder.

Die katalitiese aktiwiteit van enkelwandige koolstof nanobuise

Enkelwandige koolstof-nanobuise het uitstekende elektroniese geleidingsvermoë, hoë chemiese stabiliteit en groot spesifieke oppervlakte (SSA). Dit kan as katalisators of katalisatordraers gebruik word, en het 'n hoër katalitiese aktiwiteit. Ongeag in tradisionele heterogene katalise, of in elektrokatalise en fotokatalise, het enkelwandige koolstofnanobuise groot toepassingspotensiaal getoon.

Guangzhou Hongwu lewer hoë en stabiele kwaliteit enkelommuurde koolstof nanobuise met verskillende lengte, suiwerheid (91-99%), gefunksionaliseerde soorte. Dispersie kan ook aangepas word.