Вугляродныя нанаматэрыялы Увядзенне

Доўгі час людзі ведалі толькі тое, што існуе тры аллотропа вугляроду: алмаз, графіт і аморфны вуглярод.Аднак за апошнія тры дзесяцігоддзі новыя вугляродныя нанаматэрыялы працягваюць прыцягваць увагу свету, пачынаючы ад нулявых фулерэнаў, аднамерных вугляродных нанатрубак і заканчваючы двухмерным графенам.Вугляродныя нанаматэрыялы можна класіфікаваць на тры катэгорыі ў залежнасці ад ступені нанамаштабных абмежаванняў на іх прасторавыя памеры: нулявыя, аднамерныя і двухмерныя вугляродныя нанаматэрыялы.
0-мерныя нанаматэрыялы адносяцца да матэрыялаў, якія знаходзяцца ў нанаметровым маштабе ў трохмернай прасторы, такіх як наначасціцы, атамныя кластары і квантавыя кропкі.Звычайна яны складаюцца з невялікай колькасці атамаў і малекул.Ёсць шмат нулявых вугляродных нанаматэрыялаў, такіх як сажа, нана-алмаз, нана-фулерэн С60, пакрытыя вугляродам нанаметалічныя часціцы.

Як толькіC60было выяўлена, хімікі пачалі даследаваць магчымасць іх прымянення да каталізатара.У цяперашні час фулерэны і іх вытворныя ў галіне каталітычных матэрыялаў у асноўным ўключаюць у сябе наступныя тры аспекты:

(1) фуллерены непасрэдна ў якасці каталізатара;

(2) фуллерены і іх вытворныя ў якасці гамагеннага каталізатара;

(3) Прымяненне фулерэнаў і іх вытворных у гетэрагенных каталізатарах.
Нанаметалічныя часціцы з вугляродным пакрыццём - гэта новы тып нулявых памераў нанавугляродна-металічнага кампазіта.З-за абмежавання вугляроднай абалонкі і ахоўнага эфекту часціцы металу могуць быць абмежаваныя ў невялікай прасторы, а наначасціцы металу, пакрытыя імі, могуць стабільна існаваць пад уздзеяннем знешняга асяроддзя.Гэты новы тып нулявых вугляродна-металічных нанаматэрыялаў валодае унікальнымі оптаэлектроннымі ўласцівасцямі і мае вельмі шырокі спектр прымянення ў медыцыне, матэрыялах для магнітнага запісу, электрамагнітных экрануючых матэрыялах, матэрыялах для электродаў літыевых батарэй і каталітычных матэрыялах.

Аднамерныя вугляродныя нанаматэрыялы азначаюць, што электроны свабодна рухаюцца толькі ў адным ненанамаштабным кірунку і рух з'яўляецца лінейным.Тыповымі прадстаўнікамі аднамерных вугляродных матэрыялаў з'яўляюцца вугляродныя нанатрубкі, вугляродныя нанавалакна і да т.п.Розніца паміж імі можа быць заснавана на дыяметры матэрыялу, які трэба адрозніць, таксама можа быць заснавана на ступені графітызацыі матэрыялу, які трэба вызначыць.У залежнасці ад дыяметра матэрыялу азначае, што: дыяметр D ніжэй за 50 нм, унутраную полую структуру звычайна называюць вугляроднымі нанатрубкамі, а дыяметр знаходзіцца ў дыяпазоне 50-200 нм, у асноўным з дапамогай шматслойнага графітавага ліста, скручанага з без відавочных полыя структуры часта называюць вугляроднымі нановолокнами.

У залежнасці ад ступені графітызацыі матэрыялу, вызначэнне ставіцца да графітызацыі лепш, арыентацыяграфітліст, арыентаваны паралельна восі трубкі, называецца вугляроднымі нанатрубкамі, у той час як ступень графітызацыі нізкая або структура графітызацыі адсутнічае. Размяшчэнне графітавых лістоў дэзарганізавана, матэрыял з полай структурай пасярэдзіне і наватшматслойныя вугляродныя нанатрубкіУсе яны дзеляцца на вугляродныя нанавалокна.Вядома, адрозненне паміж вугляроднымі нанатрубкамі і вугляроднымі нанавалакнамі ў розных дакументах не відавочнае.

На наш погляд, незалежна ад ступені графітызацыі вугляродных нанаматэрыялаў, мы адрозніваем вугляродныя нанатрубкі і вугляродныя нанавалакна на аснове наяўнасці або адсутнасці полай структуры.Гэта значыць, аднамерныя вугляродныя нанаматэрыялы, якія вызначаюць полую структуру, - гэта вугляродныя нанатрубкі, якія не маюць полай структуры. Або полая структура не відавочная аднамерныя вугляродныя нанаматэрыялы вугляродныя нанавалокна.
Двухмерныя вугляродныя нанаматэрыялы: Графен з'яўляецца прадстаўніком двухмерных вугляродных нанаматэрыялаў.Двухмерныя функцыянальныя матэрыялы, прадстаўленыя графенам, былі вельмі папулярныя ў апошнія гады.Гэты зорны матэрыял паказвае дзіўныя унікальныя ўласцівасці ў галіне механікі, электрычнасці, цяпла і магнетызму.Структурна графен з'яўляецца асноўнай адзінкай, з якой складаюцца іншыя вугляродныя матэрыялы: ён дэфармуецца да нульмерных фулерэнаў, скручваецца ў аднамерныя вугляродныя нанатрубкі і складваецца ў трохмерны графіт.
Падводзячы вынік, вугляродныя нанаматэрыялы заўсёды былі гарачай тэмай у нананавуцы і тэхналагічных даследаваннях і дасягнулі важнага прагрэсу ў даследаваннях.Дзякуючы сваёй унікальнай структуры і выдатным фізічным і хімічным уласцівасцям вугляродныя нанаматэрыялы шырока выкарыстоўваюцца ў матэрыялах для літый-іённых акумулятараў, оптаэлектронных матэрыялах, носьбітах каталізатараў, хімічных і біялагічных датчыках, матэрыялах для захоўвання вадароду і матэрыялах для суперкандэнсатараў, а таксама ў іншых аспектах, якія выклікаюць заклапочанасць.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — папярэднік індустрыялізацыі нанавугляродных матэрыялаў, з'яўляецца першым айчынным вытворцам вугляродных нанатрубак і іншых нанавугляродных матэрыялаў для прамысловай вытворчасці і прымянення перадавой у свеце якасці, вытворчасці нана- вугляродныя матэрыялы экспартуюцца па ўсім свеце, водгук добры.Засноўваючыся на нацыянальнай стратэгіі развіцця і модульным кіраванні, Hongwu Nano прытрымліваецца арыентаванай на рынак, тэхналагічна арыентаванай, каб задаволіць разумныя патрабаванні кліентаў у якасці сваёй місіі, і прыкладае нястомныя намаганні для павышэння магутнасці апрацоўчай прамысловасці Кітая.