Като най-представителния едномерно наноматериал,Едностенни въглеродни нанотръби（SWCNTS） имат много отлични физически и химични свойства. С непрекъснатите задълбочени изследвания за основното и прилагането на едностенни въглеродни нанотръби, те показаха широки перспективи за приложение в много области, включително електронни устройства на нано, композитни подобрители на материали, медии за съхранение на енергия, катализатори и носещи катализатори, сензори, полеви излъчватели, проводими филми, био-нано материали, и т.н., някои от които вече имат промишлени приложения.

Механични свойства на едностенни въглеродни нанотръби

Въглеродните атоми на едностенни въглеродни нанотръби се комбинират с много силни CC ковалентни връзки. От структурата се спекулира, че те имат висока аксиална якост, бремсстрахлунг и еластичен модул. Изследователите измерват честотата на вибрацията на свободния край на CNT и установяват, че модулът на младите въглеродни нанотръби може да достигне 1TPA, което е почти равен на модула на Йънг на диаманта, който е около 5 пъти по -голям от този на стоманата. SWCNT имат изключително висока аксиална якост, тя е около 100 пъти по -голяма от тази на стоманата; Еластичният щам на въглеродните нанотръби с едностенна е 5%, до 12%, което е около 60 пъти по-голямо от стоманата. CNT има отлична здравина и огъване.

Едностенни въглеродни нанотръби са отлични армировки за композитни материали, които могат да придадат своите отлични механични свойства на композитни материали, така че композитните материали да показват здравината, здравината, еластичността и устойчивостта на умора, които първоначално не притежават. По отношение на нанопробите, въглеродните нанотръби могат да се използват за направата на съвети за сканиране на сондата с по -висока разделителна способност и по -голяма дълбочина на откриване.

Електрически свойства на едностенни въглеродни нанотръби

Спиралната тубуларна структура на въглеродни нанотръби с едностенни стени определя неговите уникални и отлични електрически свойства. Теоретичните проучвания показват, че поради балистичния транспортиране на електрони във въглеродните нанотръби, капацитетът за пренасяне на тока от тях е по-висок от 109A/cm2, което е 1000 пъти по-висока от тази на медта с добра проводимост. Диаметърът на едностенна въглеродна нанотръба е около 2 nm, а движението на електрони в него има квантово поведение. Засегнати от квантовата физика, тъй като режимът на диаметър и спирала на SWCNT се променя, енергийната пропаст на валентната лента и проводимата лента могат да бъдат променени от почти нула на 1EV, неговата проводимост може да бъде метална и полупроводяща, така че проводимостта на въглеродните нанотръби може да се регулира чрез промяна на ъгъла на хиралността и диаметъра. Досега не е установено, че друго вещество е като едностенни въглеродни нанотръби, може по подобен начин да коригира енергийната пропаст, като просто променя подреждането на атомите.

Въглеродните нанотръби, като графит и диамант, са отлични термични проводници. Подобно на тяхната електрическа проводимост, въглеродните нанотръби също имат отлична аксиална топлопроводимост и са идеални термично проводими материали. Теоретичните изчисления показват, че топлинната система на въглеродните нанотръби （CNT） има голям среден свободен път на фонони, фононите могат да бъдат гладко предавани по протежение на тръбата, а аксиалната му термична проводимост е около 6600W/m • k или повече, което е подобно на термичната проводимост на единичния графен. Изследователите измерват, че топлинната проводимост на стайна температура на едностенни въглеродни нанотръби （SWCNT） е близо до 3500W/m • k, което е много по-голямо от тази на диаманта и графита (~ 2000W/m • k). Въпреки че характеристиката на топлообмен на въглеродните нанотръби в аксиална посока е много висока, тяхната топлообменна ефективност във вертикална посока е сравнително ниска, а въглеродните нанотръби са ограничени от техните собствени геометрични свойства, а скоростта им на разширяване е почти нула, така че дори много въглеродни нанотрубки се съчетават в пакет, топлината няма да бъде прехвърлена от един въглероден нанотуб в друг.

Отличната топлинна проводимост на едностенни въглеродни нанотръби (SWCNT) се счита за отличен материал за контактната повърхност на радиаторите от следващо поколение, което може да ги превърне в термичен проводимост на радиаторите на CPU на компютърния процесор в бъдеще. CPU радиаторът на CPU Carbon Nanotube, чиято контактна повърхност с процесора е изцяло изработена от въглеродни нанотръби, има термична проводимост 5 пъти по -голяма от тази на често използваните медни материали. В същото време едностенни въглеродни нанотръби имат добри перспективи за приложение в композитни материали с висока термична проводимост и могат да се използват в различни компоненти с висока температура като двигатели и ракети.

Оптични свойства на въглеродни нанотръби с едностенни стени

Уникалната структура на едностенни въглеродни нанотръби създаде своите уникални оптични свойства. Раманова спектроскопия, флуоресцентна спектроскопия и ултравиолетова-видима инфрачервена спектроскопия са широко използвани при изследването на неговите оптични свойства. Рамановата спектроскопия е най-често използваният инструмент за откриване на едностенни въглеродни нанотръби. Характеристичният режим на вибрация на едностенни въглеродни нанотръби режим на вибрация за дишане на пръстена (RBM) се появява на около 200 nm. RBM може да се използва за определяне на микроструктурата на въглеродните нанотръби и определяне дали пробата съдържа едностенни въглеродни нанотръби.

Магнитни свойства на едностенни въглеродни нанотръби

Въглеродните нанотръби имат уникални магнитни свойства, които са анизотропни и диамагнитни и могат да се използват като меки феромагнитни материали. Някои едностенни въглеродни нанотръби със специфични структури също имат свръхпроводимост и могат да се използват като свръхпроводящи проводници.

Експлоатация на газта на едностенни въглеродни нанотръби

Едноизмерната тръбна структура и голямото съотношение дължина на диаметър на едностенни въглеродни нанотръби правят кухината на кухите тръби да имат силен капилярен ефект, така че да има уникални характеристики на адсорбция, съхранение на газ и инфилтрация. Според съществуващите доклади за изследвания, едностенни въглеродни нанотръби са адсорбционните материали с най-големия капацитет за съхранение на водород, далеч надвишаващи други традиционни материали за съхранение на водород и ще помогнат за насърчаване на развитието на водородни горивни клетки.

Каталитичната активност на едностенни въглеродни нанотръби

Едностенни въглеродни нанотръби имат отлична електронна проводимост, висока химическа стабилност и голяма специфична повърхност (SSA). Те могат да се използват като катализатори или носещи катализатори и имат по -висока каталитична активност. Независимо от традиционната хетерогенна катализа, или при електрокатализа и фотокатализа, едностенни въглеродни нанотръби са показали страхотни потенциали за приложение.

Guangzhou Hongwu доставя високо и стабилно качество на едно стени въглеродни нанотръби с различна дължина, чистота (91-99%), функционализирани видове. Също така може да се персонализира дисперсията.