Com el nanomaterial unidimensional més representatiu,nanotubs de carboni d'una sola paretEls （SWCNTs） tenen moltes propietats físiques i químiques excel·lents.Amb la contínua investigació en profunditat sobre la base i l'aplicació dels nanotubs de carboni d'una sola paret, han mostrat àmplies perspectives d'aplicació en molts camps, inclosos els dispositius electrònics nano, potenciadors de materials compostos, mitjans d'emmagatzematge d'energia, catalitzadors i portadors de catalitzadors, sensors, camp. emissors, pel·lícules conductores, bio-nano materials, etc., alguns dels quals ja han aconseguit aplicacions industrials.

Propietats mecàniques dels nanotubs de carboni d'una sola paret

Els àtoms de carboni dels nanotubs de carboni d'una sola paret es combinen amb enllaços covalents CC molt forts.S'especula a partir de l'estructura que tenen una gran resistència axial, bremsstrahlung i mòdul elàstic.Els investigadors van mesurar la freqüència de vibració de l'extrem lliure dels CNT i van trobar que el mòdul de Young dels nanotubs de carboni pot arribar a 1Tpa, que és gairebé igual al mòdul de Young del diamant, que és aproximadament 5 vegades el de l'acer.Els SWCNT tenen una resistència axial extremadament alta, és aproximadament 100 vegades la de l'acer;la tensió elàstica dels nanotubs de carboni d'una sola paret és del 5%, fins al 12%, que és aproximadament 60 vegades la de l'acer.CNT té una excel·lent resistència i flexibilitat.

Els nanotubs de carboni d'una sola paret són excel·lents reforços per als materials compostos, que poden impartir les seves excel·lents propietats mecàniques als materials compostos, de manera que els materials compostos mostren la força, la tenacitat, l'elasticitat i la resistència a la fatiga que originalment no posseeixen.Pel que fa a les nanosondes, els nanotubs de carboni es poden utilitzar per fer puntes de sondes d'escaneig amb una resolució més alta i una major profunditat de detecció.

Propietats elèctriques dels nanotubs de carboni d'una sola paret

L'estructura tubular espiral dels nanotubs de carboni d'una sola paret determina les seves propietats elèctriques úniques i excel·lents.Els estudis teòrics han demostrat que, a causa del transport balístic d'electrons en nanotubs de carboni, la seva capacitat de transport de corrent és tan alta com 109A/cm2, que és 1000 vegades superior a la del coure amb bona conductivitat.El diàmetre d'un nanotub de carboni d'una sola paret és d'uns 2 nm i el moviment dels electrons té un comportament quàntic.Afectat per la física quàntica, a mesura que el diàmetre i el mode espiral de SWCNT canvien, la bretxa d'energia de la banda de valència i la banda de conducció es pot canviar de gairebé zero a 1eV, la seva conductivitat pot ser metàl·lica i semiconductora, de manera que la conductivitat dels nanotubs de carboni pot ser ajustar-se canviant l'angle de quiralitat i el diàmetre.Fins ara, no s'ha trobat cap altra substància com els nanotubs de carboni d'una sola paret que puguin ajustar de manera similar la bretxa d'energia simplement canviant la disposició dels àtoms.

Els nanotubs de carboni, com el grafit i el diamant, són excel·lents conductors tèrmics.Igual que la seva conductivitat elèctrica, els nanotubs de carboni també tenen una excel·lent conductivitat tèrmica axial i són materials conductors tèrmics ideals.Els càlculs teòrics mostren que el sistema de conducció de calor del nanotub de carboni (CNT) té un gran camí lliure mitjà de fonons, els fonons es poden transmetre sense problemes al llarg de la canonada i la seva conductivitat tèrmica axial és d'uns 6600 W/m•K o més, que és similar a la conductivitat tèrmica del grafè d'una sola capa.Els investigadors van mesurar que la conductivitat tèrmica a temperatura ambient del nanotub de carboni d'una sola paret (SWCNT) és propera als 3500 W/m•K, que és molt més gran que la del diamant i el grafit (~2000W/m•K).Tot i que el rendiment d'intercanvi de calor dels nanotubs de carboni en la direcció axial és molt alt, el seu rendiment d'intercanvi de calor en la direcció vertical és relativament baix, i els nanotubs de carboni estan limitats per les seves pròpies propietats geomètriques i la seva taxa d'expansió és gairebé nul·la, de manera que fins i tot molts nanotubs de carboni agrupats en un paquet, la calor no es transferirà d'un nanotub de carboni a un altre.

L'excel·lent conductivitat tèrmica dels nanotubs de carboni d'una sola paret (SWCNT) es considera un material excel·lent per a la superfície de contacte dels radiadors de nova generació, cosa que els pot convertir en un agent de conductivitat tèrmica per als radiadors de xips de CPU de l'ordinador en el futur.El radiador de la CPU de nanotubs de carboni, la superfície de contacte amb la CPU està feta íntegrament de nanotubs de carboni, té una conductivitat tèrmica 5 vegades superior a la dels materials de coure d'ús habitual.Al mateix temps, els nanotubs de carboni d'una sola paret tenen bones perspectives d'aplicació en materials compostos d'alta conductivitat tèrmica i es poden utilitzar en diversos components d'alta temperatura, com ara motors i coets.

Propietats òptiques dels nanotubs de carboni d'una sola paret

L'estructura única dels nanotubs de carboni d'una sola paret ha creat les seves propietats òptiques úniques.L'espectroscòpia Raman, l'espectroscòpia de fluorescència i l'espectroscòpia ultraviolada-visible-infraroig proper s'han utilitzat àmpliament en l'estudi de les seves propietats òptiques.L'espectroscòpia Raman és l'eina de detecció més utilitzada per a nanotubs de carboni d'una sola paret.El mode de vibració característic dels nanotubs de carboni d'una sola paret es mostra a uns 200 nm.La RBM es pot utilitzar per determinar la microestructura dels nanotubs de carboni i determinar si la mostra conté nanotubs de carboni d'una sola paret.

Propietats magnètiques dels nanotubs de carboni d'una sola paret

Els nanotubs de carboni tenen propietats magnètiques úniques, que són anisòtropes i diamagnètiques, i es poden utilitzar com a materials ferromagnètics tous.Alguns nanotubs de carboni d'una sola paret amb estructures específiques també tenen superconductivitat i es poden utilitzar com a cables superconductors.

Rendiment d'emmagatzematge de gas de nanotubs de carboni d'una sola paret

L'estructura tubular unidimensional i la gran relació longitud-diàmetre dels nanotubs de carboni d'una sola paret fan que la cavitat del tub buit tingui un fort efecte capil·lar, de manera que tingui característiques úniques d'adsorció, emmagatzematge de gas i infiltració.Segons els informes de recerca existents, els nanotubs de carboni d'una sola paret són els materials d'adsorció amb la capacitat d'emmagatzematge d'hidrogen més gran, superant amb escreix a altres materials d'emmagatzematge d'hidrogen tradicionals i ajudaran a promoure el desenvolupament de piles de combustible d'hidrogen.

L'activitat catalítica dels nanotubs de carboni d'una sola paret

Els nanotubs de carboni d'una sola paret tenen una conductivitat electrònica excel·lent, una alta estabilitat química i una gran superfície específica (SSA).Es poden utilitzar com a catalitzadors o portadors de catalitzadors i tenen una activitat catalítica més alta.No importa en la catàlisi heterogènia tradicional, o en l'electrocatàlisi i la fotocatàlisi, els nanotubs de carboni d'una sola paret han mostrat grans potencials d'aplicació.

Guangzhou Hongwu subministra nanotubs de carboni de paret única d'alta qualitat i estable amb diferents longituds, puresa (91-99%), tipus funcionalitzats.També es pot personalitzar la dispersió.