Kao najreprezentativniji jednodimenzionalni nanomaterijal,jednozidne ugljične nanocijevi(SWCNT) imaju mnoga odlična fizička i hemijska svojstva.Uz kontinuirano dubinsko istraživanje o osnovi i primjeni ugljikovih nanocijevi s jednim zidom, pokazali su široku perspektivu primjene u mnogim poljima, uključujući nano elektronske uređaje, pojačivače kompozitnih materijala, medije za pohranu energije, katalizatore i nosače katalizatora, senzore, terenske emiteri, provodljivi filmovi, bio-nano materijali, itd., od kojih su neki već postigli industrijsku primjenu.

Mehanička svojstva jednoslojnih ugljeničnih nanocevi

Atomi ugljenika jednoslojnih ugljeničnih nanocevi su kombinovani sa veoma jakim CC kovalentnim vezama.Iz strukture se nagađa da imaju visoku aksijalnu čvrstoću, kočnicu i modul elastičnosti.Istraživači su izmjerili frekvenciju vibracija slobodnog kraja CNT-a i otkrili da Youngov modul ugljičnih nanocijevi može doseći 1Tpa, što je gotovo jednako Youngovom modulu dijamanta, koji je oko 5 puta veći od čelika.SWCNT imaju izuzetno visoku aksijalnu čvrstoću, oko 100 puta je veća od čelika;elastična deformacija jednoslojnih ugljeničnih nanocevi je 5%, do 12%, što je oko 60 puta više od čelika.CNT ima odličnu žilavost i savitljivost.

Jednoslojne ugljične nanocevi su odlična ojačanja za kompozitne materijale, koja kompozitnim materijalima mogu preneti svoja odlična mehanička svojstva, tako da kompozitni materijali pokazuju snagu, žilavost, elastičnost i otpornost na zamor koju prvobitno ne poseduju.Što se tiče nanosondi, ugljenične nanocevi se mogu koristiti za pravljenje vrhova sonde za skeniranje veće rezolucije i veće dubine detekcije.

Električna svojstva jednoslojnih ugljičnih nanocijevi

Spiralna cijevna struktura jednoslojnih ugljičnih nanocijevi određuje njena jedinstvena i odlična električna svojstva.Teorijske studije su pokazale da je zbog balističkog transporta elektrona u ugljičnim nanocijevima njihov kapacitet nosivosti čak 109A/cm2, što je 1000 puta veće od bakra sa dobrom provodljivošću.Promjer jednoslojne ugljične nanocijevi je oko 2nm, a kretanje elektrona u njoj ima kvantno ponašanje.Pod utjecajem kvantne fizike, kako se mijenjaju promjer i spiralni mod SWCNT, energetski jaz valentnog pojasa i pojasa provodljivosti može se promijeniti od skoro nule do 1eV, njegova provodljivost može biti metalna i poluprovodna, tako da provodljivost ugljičnih nanocijevi može biti može se prilagoditi promjenom ugla i promjera kiralnosti.Do sada nije pronađena nijedna druga supstanca koja je nalik na jednozidne ugljične nanocijevi koje mogu na sličan način prilagoditi energetski jaz jednostavnom promjenom rasporeda atoma.

Ugljične nanocijevi, poput grafita i dijamanta, odlični su toplotni provodnici.Kao i njihova električna provodljivost, ugljenične nanocevi takođe imaju odličnu aksijalnu toplotnu provodljivost i idealni su toplotno provodljivi materijali.Teorijski proračuni pokazuju da sistem provodljivosti toplote ugljeničnih nanocevi (CNT) ima veliki prosečan slobodni put fonona, fononi se mogu nesmetano prenositi duž cevi, a njegova aksijalna toplotna provodljivost je oko 6600W/m•K ili više, što je slično toplotnu provodljivost jednoslojnog grafena.Istraživači su izmjerili da je toplotna provodljivost jednoslojne ugljične nanocijevi (SWCNT) na sobnoj temperaturi blizu 3500 W/m•K, što je mnogo veće od one kod dijamanta i grafita (~2000W/m•K).Iako je učinak izmjene topline ugljičnih nanocijevi u aksijalnom smjeru vrlo visok, njihov učinak izmjene topline u vertikalnom smjeru je relativno nizak, a ugljične nanocijevi su ograničene vlastitim geometrijskim svojstvima, a njihova stopa ekspanzije je gotovo nula, pa čak i mnogi Ugljične nanocijevi spojene u snop, toplina se neće prenositi s jedne ugljične nanocijevi na drugu.

Odlična toplotna provodljivost jednoslojnih ugljeničnih nanocevi (SWCNT) smatra se odličnim materijalom za kontaktnu površinu radijatora sledeće generacije, što ih može učiniti sredstvom za toplotnu provodljivost za radijatore računarskih CPU čipova u budućnosti.CPU radijator od ugljeničnih nanocevi, čija je kontaktna površina sa CPU-om u potpunosti napravljena od ugljeničnih nanocevi, ima toplotnu provodljivost 5 puta veću od uobičajenih bakarnih materijala.Istovremeno, jednoslojne ugljenične nanocevi imaju dobre izglede za primenu u kompozitnim materijalima visoke toplotne provodljivosti i mogu se koristiti u različitim visokotemperaturnim komponentama kao što su motori i rakete.

Optička svojstva jednozidnih ugljičnih nanocijevi

Jedinstvena struktura jednoslojnih ugljeničnih nanocevi stvorila je njena jedinstvena optička svojstva.Ramanova spektroskopija, fluorescentna spektroskopija i ultraljubičasto-vidljivo-bliska infracrvena spektroskopija su se široko koristile u proučavanju njegovih optičkih svojstava.Ramanova spektroskopija je najčešće korišćeni alat za detekciju ugljeničnih nanocevi sa jednim zidom.Karakterističan način vibracije jednoslojnih ugljikovih nanocijevi (RBM) pojavljuje se na oko 200 nm.RBM se može koristiti za određivanje mikrostrukture ugljičnih nanocijevi i utvrđivanje da li uzorak sadrži ugljične nanocijevi sa jednim zidom.

Magnetna svojstva jednoslojnih ugljeničnih nanocevi

Ugljične nanocijevi imaju jedinstvena magnetna svojstva, anizotropna i dijamagnetna, i mogu se koristiti kao meki feromagnetni materijali.Neke jednoslojne ugljenične nanocevi sa specifičnom strukturom takođe imaju supravodljivost i mogu se koristiti kao supravodljive žice.

Performanse skladištenja plina jednozidnih ugljičnih nanocijevi

Jednodimenzionalna cevasta struktura i veliki odnos dužine i prečnika jednoslojnih ugljeničnih nanocevi čine da šupljina šuplje cevi ima snažan kapilarni efekat, tako da ima jedinstvene karakteristike adsorpcije, skladištenja gasa i infiltracije.Prema postojećim istraživačkim izvještajima, jednoslojne ugljične nanocijevi su adsorpcijski materijali s najvećim kapacitetom skladištenja vodonika, daleko nadmašujući druge tradicionalne materijale za skladištenje vodonika, i pomoći će u promicanju razvoja vodoničnih gorivnih ćelija.

Katalitička aktivnost jednoslojnih ugljeničnih nanocevi

Jednoslojne ugljenične nanocevi imaju odličnu elektronsku provodljivost, visoku hemijsku stabilnost i veliku specifičnu površinu (SSA).Mogu se koristiti kao katalizatori ili nosači katalizatora i imaju veću katalitičku aktivnost.Bez obzira na tradicionalnu heterogenu katalizu, ili u elektrokatalizu i fotokatalizu, jednoslojne ugljenične nanocevi su pokazale velike potencijale primene.

Guangzhou Hongwu isporučuje visoko i stabilne ugljične nanocijevi sa jednim zidom različite dužine, čistoće (91-99%), funkcionaliziranih tipova.Također, disperzija se može prilagoditi.