Ən çox təmsil olunan bir ölçülü nanomaterial olaraq,tək divarlı karbon nanoborular（SWCNTs） bir çox əla fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir.Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının əsasları və tətbiqi ilə bağlı davamlı dərin araşdırma ilə onlar nanoelektron cihazlar, kompozit material gücləndiricilər, enerji saxlama mühitləri, katalizatorlar və katalizator daşıyıcıları, sensorlar, sahə daxil olmaqla bir çox sahələrdə geniş tətbiq perspektivlərini göstərmişlər. emitentlər, keçirici filmlər, bio-nano materiallar və s., bəziləri artıq sənaye tətbiqlərinə nail olmuşdur.

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının mexaniki xüsusiyyətləri

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının karbon atomları çox güclü CC kovalent bağlarla birləşir.Quruluşdan onların yüksək eksenel gücə, sıxlıq və elastik modula malik olduğu güman edilir.Tədqiqatçılar CNT-lərin sərbəst ucunun vibrasiya tezliyini ölçdülər və müəyyən etdilər ki, Gəncin karbon nanoborucuqlarının modulu 1Tpa-ya çata bilər ki, bu da demək olar ki, Young almaz moduluna bərabərdir, poladdan təxminən 5 dəfə çoxdur.SWCNTs son dərəcə yüksək eksenel gücə malikdir, poladdan təxminən 100 dəfə çoxdur;təkdivarlı karbon nanoborucuqlarının elastik gərginliyi 5%, 12%-ə qədərdir ki, bu da poladdan təxminən 60 dəfə çoxdur.CNT əla möhkəmlik və əyilmə qabiliyyətinə malikdir.

Tək divarlı karbon nanoborucuqları kompozit materiallar üçün əla möhkəmlətmədir və kompozit materiallara öz əla mexaniki xassələrini verə bilir, beləliklə, kompozit materiallar ilkin olaraq malik olmadıqları möhkəmlik, möhkəmlik, elastiklik və yorğunluğa qarşı müqavimət göstərir.Nanoproblar baxımından, karbon nanoborular daha yüksək ayırdetmə və daha çox aşkarlama dərinliyi ilə skan edən zond uclarını hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının elektrik xüsusiyyətləri

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının spiral boru quruluşu onun unikal və əla elektrik xüsusiyyətlərini müəyyən edir.Nəzəri tədqiqatlar göstərmişdir ki, karbon nanoborucuqlarında elektronların ballistik daşınması səbəbindən onların cərəyan keçirmə qabiliyyəti 109A/sm2-ə çatır ki, bu da yaxşı keçiriciliyə malik misdən 1000 dəfə yüksəkdir.Tək divarlı karbon nanoborunun diametri təxminən 2 nm-dir və içindəki elektronların hərəkəti kvant davranışına malikdir.Kvant fizikasından təsirlənərək, SWCNT-nin diametri və spiral rejimi dəyişdikcə, valentlik zolağının enerji boşluğu və keçiricilik zolağı təxminən sıfırdan 1eV-ə qədər dəyişdirilə bilər, onun keçiriciliyi metal və yarımkeçirici ola bilər, buna görə də karbon nanoborucuqlarının keçiriciliyi xirallıq bucağını və diametrini dəyişdirməklə tənzimlənə bilər.İndiyə qədər tək divarlı karbon nanoborucuqlarına bənzər başqa heç bir maddə tapılmadı ki, sadəcə atomların düzülməsini dəyişdirərək enerji boşluğunu eyni şəkildə tənzimləyə bilər.

Qrafit və almaz kimi karbon nanoborular əla istilik keçiriciləridir.Elektrik keçiriciliyi kimi, karbon nanoborular da mükəmməl eksenel istilik keçiriciliyinə malikdir və ideal istilik keçirici materiallardır.Nəzəri hesablamalar göstərir ki, karbon nanoborusu (CNT) istilik keçiriciliyi sistemi fononların böyük orta sərbəst yoluna malikdir, fononlar boru boyunca rəvan ötürülə bilər və onun eksenel istilik keçiriciliyi təxminən 6600W/m•K və ya daha çox təşkil edir ki, bu da bir qatlı qrafenin istilik keçiriciliyi.Tədqiqatçılar ölçdülər ki, tək divarlı karbon nanoborunun (SWCNT) otaq temperaturunda istilik keçiriciliyi 3500W/m•K-a yaxındır ki, bu da almaz və qrafitdən (~2000W/m•K) çox böyükdür.Karbon nanoborucuqlarının eksenel istiqamətdə istilik mübadiləsi göstəriciləri çox yüksək olsa da, onların şaquli istiqamətdə istilik mübadiləsi göstəriciləri nisbətən aşağıdır, karbon nanoborular isə öz həndəsi xassələri ilə məhdudlaşır və onların genişlənmə sürəti demək olar ki, sıfırdır, belə ki, hətta bir çox karbon nanoborucuqları bir paketə yığılsa, istilik bir karbon nanoborubundan digərinə ötürülməyəcək.

Tək divarlı karbon nanoboruların (SWCNTs) əla istilik keçiriciliyi gələcək nəsil radiatorların təmas səthi üçün əla material hesab olunur ki, bu da onları gələcəkdə kompüter CPU çip radiatorları üçün istilik keçiriciliyi agentinə çevirə bilər.CPU ilə təmas səthi tamamilə karbon nanoborulardan ibarət olan karbon nanoboru CPU radiatorunun istilik keçiriciliyi tez-tez istifadə olunan mis materiallardan 5 dəfə çoxdur.Eyni zamanda, tək divarlı karbon nanoborular yüksək istilik keçiriciliyi olan kompozit materiallarda yaxşı tətbiq perspektivlərinə malikdir və mühərriklər və raketlər kimi müxtəlif yüksək temperatur komponentlərində istifadə oluna bilər.

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının optik xassələri

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının unikal quruluşu onun unikal optik xüsusiyyətlərini yaratmışdır.Onun optik xassələrinin öyrənilməsində Raman spektroskopiyası, flüoresan spektroskopiyası və ultrabənövşəyi-görünən-infraqırmızıyaxın spektroskopiyasından geniş istifadə edilmişdir.Raman spektroskopiyası tək divarlı karbon nanoborular üçün ən çox istifadə edilən aşkarlama vasitəsidir.Tək divarlı karbon nanoborular halqa nəfəs alma vibrasiya rejiminin (RBM) xarakterik vibrasiya rejimi təxminən 200nm-də görünür.RBM-dən karbon nanoborucuqlarının mikrostrukturunu müəyyən etmək və nümunədə tək divarlı karbon nanoborucuqları olub-olmadığını müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının maqnit xüsusiyyətləri

Karbon nanoboruları anizotrop və diamaqnit olan unikal maqnit xüsusiyyətlərinə malikdir və yumşaq ferromaqnit materialları kimi istifadə edilə bilər.Xüsusi strukturlara malik bəzi tək divarlı karbon nanoborucuqları da superkeçiriciliyə malikdir və superkeçirici məftillər kimi istifadə edilə bilər.

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının qaz saxlama performansı

Birölçülü boru quruluşu və tək divarlı karbon nanoborucuqlarının böyük uzunluğunun diametrə nisbəti içi boş boru boşluğunun güclü kapilyar təsirə malik olmasını təmin edir, beləliklə unikal adsorbsiya, qaz saxlama və infiltrasiya xüsusiyyətlərinə malikdir.Mövcud tədqiqat hesabatlarına görə, tək divarlı karbon nanoborular ən böyük hidrogen saxlama qabiliyyətinə malik adsorbsiya materiallarıdır və digər ənənəvi hidrogen saxlama materiallarını xeyli üstələyir və hidrogen yanacaq elementlərinin inkişafına kömək edəcək.

Tək divarlı karbon nanoborucuqlarının katalitik fəaliyyəti

Tək divarlı karbon nanoborular əla elektron keçiriciliyə, yüksək kimyəvi sabitliyə və böyük xüsusi səth sahəsinə (SSA) malikdir.Onlar katalizator və ya katalizator daşıyıcısı kimi istifadə oluna bilər və daha yüksək katalitik aktivliyə malikdirlər.Ənənəvi heterojen katalizdə və ya elektrokatalizdə və fotokatalizdə fərqi yoxdur, tək divarlı karbon nanoborular böyük tətbiq potensialı göstərmişdir.

Guangzhou Hongwu müxtəlif uzunluqda, təmizlikdə (91-99%), funksionallaşdırılmış növlərdə yüksək və sabit keyfiyyətli tək divarlı karbon nanoborular təqdim edir.Həmçinin dispersiya fərdiləşdirilə bilər.