Nanodefnyddiau carbon Cyflwyniad

Am gyfnod hir, dim ond tri allotrop carbon sy'n hysbys i bobl: diemwnt, graffit a charbon amorffaidd.Fodd bynnag, yn ystod y tri degawd diwethaf, o'r fullerenes sero-dimensiwn, nanotiwbiau carbon un-dimensiwn, i graphene dau ddimensiwn wedi'i ddarganfod yn barhaus, mae nano-ddeunyddiau carbon newydd yn parhau i ddenu sylw'r byd.Gellir dosbarthu nano-ddeunyddiau carbon yn dri chategori yn ôl maint y cyfyngiad nanoraddfa ar eu dimensiynau gofodol: nano-ddeunyddiau carbon sero, un-dimensiwn a dau-ddimensiwn.
Mae nanomaterials 0-dimensiwn yn cyfeirio at ddeunyddiau sydd yn y raddfa nanomedr mewn gofod tri dimensiwn, megis nano-gronynnau, clystyrau atomig a dotiau cwantwm.Maent fel arfer yn cynnwys nifer fach o atomau a moleciwlau.Mae yna lawer o nano-ddeunyddiau carbon sero-dimensiwn, megis carbon du, nano-diemwnt, nano-fullerene C60, gronynnau nano-fetel wedi'u gorchuddio â charbon.

Cyn gynted ag yC60Wedi'i ddarganfod, dechreuodd fferyllwyr archwilio'r posibilrwydd o'u cymhwyso i'r catalydd.Ar hyn o bryd, mae fullerenes a'u deilliadau ym maes deunyddiau catalytig yn cynnwys y tair agwedd ganlynol yn bennaf:

(1) fullerenes yn uniongyrchol fel catalydd;

(2) ffwlerenau a'u deilliadau fel catalydd homogenaidd;

(3) Cymhwyso Ffwlerenau a'u Deilliadau mewn Catalyddion Heterogenaidd.
Mae gronynnau nano-fetel wedi'u gorchuddio â charbon yn fath newydd o gyfansawdd nano-carbon-metel sero.Oherwydd cyfyngiad y gragen garbon a'r effaith amddiffynnol, gellir cyfyngu'r gronynnau metel mewn lle bach a gall y nanoronynnau metel sydd wedi'u gorchuddio ynddynt fodoli'n sefydlog o dan ddylanwad yr amgylchedd allanol.Mae gan y math newydd hwn o nanomaterials carbon-metel sero-dimensiwn briodweddau optoelectroneg unigryw ac mae ganddo ystod eang iawn o gymwysiadau mewn deunyddiau meddygol, recordio magnetig, deunyddiau cysgodi electromagnetig, deunyddiau electrod batri lithiwm a deunyddiau catalytig.

Mae nano-ddeunyddiau carbon un-dimensiwn yn golygu bod electronau'n symud yn rhydd i un cyfeiriad nad yw'n nanoraddfa yn unig ac mae'r mudiant yn llinol.Cynrychiolwyr nodweddiadol o ddeunyddiau carbon un dimensiwn yw nanotiwbiau carbon, nanofiberau carbon ac yn y blaen.Gall y gwahaniaeth rhwng y ddau fod yn seiliedig ar ddiamedr y deunydd i wahaniaethu, gall hefyd fod yn seiliedig ar radd graffitization y deunydd sydd i'w ddiffinio.Yn ôl diamedr y deunydd yn golygu bod: y diamedr D o dan 50nm, y strwythur gwag mewnol fel arfer cyfeirir ato fel nanotiwbiau carbon, ac mae'r diamedr yn yr ystod o 50-200nm, yn bennaf gan y daflen graffit aml-haen cyrlio, gyda ni chyfeirir yn aml at unrhyw strwythurau gwag amlwg fel nanoffibrau carbon.

Yn ôl y radd o graphitization y deunydd, mae'r diffiniad yn cyfeirio at y graphitization yn well, cyfeiriadedd ygraffitGelwir dalen sy'n canolbwyntio'n gyfochrog ag echel y tiwb yn nanotiwbiau carbon, tra bod graddfa'r graffitization yn strwythur graffiteiddio isel neu ddim, Mae trefniant y taflenni graffit yn anhrefnus, mae'r deunydd â strwythur gwag yn y canol a hyd yn oed ynanotiwbiau carbon aml-wali gyd wedi'u rhannu'n nanoffibrau carbon.Wrth gwrs, nid yw'r gwahaniaeth rhwng nanotiwbiau carbon a nanofibers carbon yn amlwg mewn amrywiol ddogfennau.

Yn ein barn ni, waeth beth fo graddau graffitization nanomaterials carbon, rydym yn gwahaniaethu rhwng nanotiwbiau carbon a nanofiberau carbon yn seiliedig ar bresenoldeb neu absenoldeb strwythur gwag.Hynny yw, mae nanotiwbiau carbon un-dimensiwn sy'n diffinio strwythur gwag yn nanotiwbiau carbon nad oes ganddynt strwythur gwag Neu nid yw'r strwythur gwag yn nano-ddeunyddiau carbon carbon un-dimensiwn amlwg.
Nanomaterials carbon dau-ddimensiwn: Mae Graphene yn gynrychioliadol o nanomaterials carbon dau-ddimensiwn.Mae deunyddiau swyddogaethol dau ddimensiwn a gynrychiolir gan graphene wedi bod yn boeth iawn yn ystod y blynyddoedd diwethaf.Mae'r deunydd seren hwn yn dangos priodweddau unigryw anhygoel mewn mecaneg, trydan, gwres a magnetedd.Yn strwythurol, graphene yw'r uned sylfaenol sy'n ffurfio deunyddiau carbon eraill: mae'n ystumio hyd at ffwlerenau sero-dimensiwn, yn cyrlio i nanotiwbiau carbon un-dimensiwn, ac yn pentyrru'n graffit tri dimensiwn.
I grynhoi, mae nano-ddeunyddiau carbon bob amser wedi bod yn bwnc llosg mewn ymchwil nanowyddoniaeth a thechnoleg ac wedi gwneud cynnydd ymchwil pwysig.Oherwydd eu strwythur unigryw a'u priodweddau ffisegol a chemegol rhagorol, defnyddir nano-ddeunyddiau carbon yn eang mewn deunyddiau batri lithiwm-ion, deunyddiau optoelectroneg, cludwyr Catalydd, synwyryddion cemegol a biolegol, deunyddiau storio hydrogen a deunyddiau supercapacitor ac agweddau eraill o bryder.

Tsieina Hongwu Micro-Nano Technology Co, Ltd - rhagflaenydd diwydiannu deunyddiau nano-garbon, yw'r gwneuthurwr domestig cyntaf o nanotiwbiau carbon a deunyddiau nano-garbon eraill ar gyfer cynhyrchu diwydiannol a chymhwyso ansawdd blaenllaw'r byd, cynhyrchu nano-garbon. mae deunyddiau carbon wedi'u hallforio i Ar draws y byd, mae'r ymateb yn dda.Yn seiliedig ar y strategaeth ddatblygu genedlaethol a rheolaeth fodiwlaidd, mae Hongwu Nano yn cadw at y farchnad, sy'n cael ei gyrru gan dechnoleg, i gwrdd â gofynion rhesymol cwsmeriaid fel ei genhadaeth, a gwneud ymdrechion di-baid i wella cryfder diwydiant gweithgynhyrchu Tsieina.