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, insluitend nano elektroniese toestelle, saamgestelde materiaal versterkers, energiebergingsmedia, katalisators en katalisatordraers, sensors, veld. uitstralers, geleidende films, bio-nano materiale, ens., waarvan sommige reeds industriële toepassings bereik het.

Meganiese eienskappe van enkelwandige koolstofnanobuise

Die koolstofatome van enkelwandige koolstofnanobuise word gekombineer met baie sterk CC-kovalente bindings.Daar word uit die struktuur gespekuleer dat hulle hoë aksiale sterkte, bremsstrahlung en elastiese modulus het.Navorsers het die vibrasiefrekwensie van die vrye einde van CNT'e gemeet en gevind dat die Young se modulus van koolstofnanobuise 1Tpa kan bereik, wat amper gelyk is aan die Young se modulus van diamant, wat ongeveer 5 keer dié van staal is.SWCNTs het uiters hoë aksiale sterkte, dit is ongeveer 100 keer dié van staal;die elastiese spanning van enkelwandige koolstofnanobuise is 5%, tot 12%, wat ongeveer 60 keer dié van staal is.CNT het uitstekende taaiheid en buigbaarheid.

Enkelwandige koolstofnanobuise is uitstekende versterkings vir saamgestelde materiale, wat hul uitstekende meganiese eienskappe aan saamgestelde materiale kan verleen, sodat saamgestelde materiale die sterkte, taaiheid, elastisiteit en moegheidsweerstand toon wat hulle nie oorspronklik besit nie.In terme van nanosondes, kan koolstofnanobuise gebruik word om skanderingsondes met hoër resolusie en groter diepte van opsporing te maak.

Elektriese eienskappe van enkelwandige koolstofnanobuise

Die spiraalvormige buisstruktuur van enkelwandige koolstofnanobuise bepaal die unieke en uitstekende elektriese eienskappe daarvan.Teoretiese studies het getoon dat as gevolg van die ballistiese vervoer van elektrone in koolstofnanobuise, die stroomdravermoë daarvan so hoog as 109A/cm2 is, wat 1000 keer hoër is as dié van koper met goeie geleidingsvermoë.Die deursnee van 'n enkelwandige koolstofnanobuis is ongeveer 2nm, en die beweging van elektrone daarin het kwantumgedrag.Geaffekteer deur kwantumfisika, soos die deursnee en spiraalmodus van SWCNT verander, kan die energiegaping van die valensband en die geleidingsband verander word van byna nul na 1eV, die geleidingsvermoë daarvan kan metaalagtig en halfgeleidend wees, sodat die geleidingsvermoë van koolstofnanobuise kan aangepas word deur die chiraliteitshoek en deursnee te verander.Tot dusver is gevind dat geen ander stof soos enkelwandige koolstofnanobuise is nie, kan die energiegaping op soortgelyke wyse aanpas deur bloot die rangskikking van atome 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 ideale termiese geleidende materiale.Teoretiese berekeninge toon dat die koolstofnanobuis (CNT) hittegeleidingstelsel 'n groot gemiddelde vrye pad van fonone het, fonone kan glad langs die pyp oorgedra word, en sy aksiale termiese geleidingsvermoë is ongeveer 6600W/m•K of meer, wat soortgelyk is aan die termiese geleidingsvermoë van enkellaag grafeen.Die navorsers het gemeet dat die kamertemperatuur termiese geleidingsvermoë van enkelwandige koolstofnanobuis (SWCNT) naby 3500W/m•K is, wat baie 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 geometriese eienskappe, en hul uitsettingtempo is byna nul, so selfs baie koolstofnanobuise wat in 'n bondel gebundel is, sal hitte nie van een koolstofnanobuis na 'n ander oorgedra word nie.

Die uitstekende termiese geleidingsvermoë van enkelwandige koolstof-nanobuise (SWCNT's) word beskou as 'n uitstekende materiaal vir die kontakoppervlakte van volgende-generasie-stralers, wat hulle in die toekoms 'n termiese geleidingsmiddel vir rekenaar-SVE-skyfiestralers kan maak.Die koolstofnanobuis-SVE-verkoeler, waarvan die kontakoppervlak met die SVE geheel en al van koolstofnanobuise gemaak is, het 'n termiese geleidingsvermoë 5 keer dié van algemeen gebruikte kopermateriale.Terselfdertyd het enkelwandige koolstofnanobuise goeie toepassingsvooruitsigte in saamgestelde materiale met hoë termiese geleidingsvermoë en kan dit in verskeie hoëtemperatuurkomponente soos enjins en vuurpyle gebruik word.

Optiese eienskappe van enkelwandige koolstofnanobuise

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

Magnetiese eienskappe van enkelwandige koolstofnanobuise

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

Gasbergingsprestasie van enkelwandige koolstofnanobuise

Die eendimensionele buisstruktuur en groot lengte-tot-deursnee-verhouding van enkelwandige koolstofnanobuise maak dat die holbuisholte 'n sterk kapillêre effek het, sodat dit unieke adsorpsie-, gasbergings- en infiltrasie-eienskappe het.Volgens bestaande navorsingsverslae is enkelwandige koolstofnanobuise die adsorpsiemateriaal met die grootste waterstofbergingskapasiteit, wat ander tradisionele waterstofbergingsmateriale ver oortref, en sal help om die ontwikkeling van waterstofbrandstofselle te bevorder.

Die katalitiese aktiwiteit van enkelwandige koolstofnanobuise

Enkelwandige koolstofnanobuise het uitstekende elektroniese geleidingsvermoë, hoë chemiese stabiliteit en groot spesifieke oppervlakte (SSA).Hulle kan as katalisators of katalisatordraers gebruik word, en het hoër katalitiese aktiwiteit.Maak nie saak in tradisionele heterogene katalise, of in elektrokatalise en fotokatalise nie, enkelwandige koolstofnanobuise het groot toepassingspotensiale getoon.

Guangzhou Hongwu verskaf hoë en stabiele kwaliteit enkelwandige koolstof nanobuise met verskillende lengtes, suiwerheid (91-99%), gefunksionaliseerde tipes.Ook verspreiding kan aangepas word.