Hiilinanomateriaalit Johdanto

Pitkään ihmiset ovat vain tiedostaneet, että hiilen allotrooppeja on kolme: timantti, grafiitti ja amorfinen hiili.Kuitenkin viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana uusia hiilinanomateriaaleja on jatkuvasti löydetty nollaulotteisista fullereeneistä, yksiulotteisista hiilinanoputkista kaksiulotteiseen grafeeniin.Hiilinanomateriaalit voidaan luokitella kolmeen luokkaan niiden avaruudellisten mittojen nanomittakaavan rajoitteen asteen mukaan: nollaulotteiset, yksiulotteiset ja kaksiulotteiset hiilinanomateriaalit.
0-ulotteiset nanomateriaalit viittaavat materiaaleihin, jotka ovat nanometrin mittakaavassa kolmiulotteisessa avaruudessa, kuten nanopartikkelit, atomiklusterit ja kvanttipisteet.Ne koostuvat yleensä pienestä määrästä atomeja ja molekyylejä.On olemassa monia nollaulotteisia hiilinanomateriaaleja, kuten nokimusta, nanotimantti, nanofullereeni C60, hiilipäällysteiset nanometallihiukkaset.

Heti kunC60havaittiin, kemistit alkoivat tutkia mahdollisuutta käyttää niitä katalyyttinä.Tällä hetkellä fullereenit ja niiden johdannaiset katalyyttisten materiaalien alalla sisältävät pääasiassa seuraavat kolme näkökohtaa:

(1) fullereenit suoraan katalyyttinä;

(2) fullereenit ja niiden johdannaiset homogeenisena katalyyttinä;

(3) Fullereenien ja niiden johdannaisten käyttö heterogeenisissä katalyyteissä.
Hiilipäällysteiset nanometallihiukkaset ovat uudenlainen nollaulotteinen nano-hiili-metalli-komposiitti.Hiilikuoren ja suojaavan vaikutuksen rajoituksesta johtuen metallipartikkelit voidaan sulkea pieneen tilaan ja niihin päällystetyt metallinanohiukkaset voivat olla stabiilisti olemassa ulkoisen ympäristön vaikutuksen alaisena.Tällaisilla uudentyyppisillä nollaulotteisilla hiili-metalli nanomateriaaleilla on ainutlaatuiset optoelektroniset ominaisuudet, ja sillä on erittäin laaja valikoima sovelluksia lääketieteellisissä, magneettisissa tallennusmateriaaleissa, sähkömagneettisissa suojamateriaaleissa, litiumakkuelektrodimateriaaleissa ja katalyyttimateriaaleissa.

Yksiulotteiset hiilinanomateriaalit tarkoittavat, että elektronit liikkuvat vapaasti vain yhteen ei-nanomittakaavaiseen suuntaan ja liike on lineaarista.Yksiulotteisten hiilimateriaalien tyypillisiä edustajia ovat hiilinanoputket, hiilinanokuidut ja vastaavat.Ero näiden kahden välillä voi perustua erotettavan materiaalin halkaisijaan, voi myös perustua määritettävän materiaalin grafitoitumisasteeseen.Materiaalin halkaisijan mukaan tarkoittaa, että: halkaisija D alle 50 nm, sisäistä onttoa rakennetta kutsutaan yleensä hiilinanoputkiksi ja halkaisijaksi alueella 50-200 nm, pääasiassa monikerroksisen grafiittilevyn kiertyessä, ei ilmeisiä Onttoja rakenteita kutsutaan usein hiilinanokuiduiksi.

Materiaalin grafitoitumisasteen mukaan määritelmä viittaa siihen, että grafitoituminen on parempi, materiaalin suuntaus.grafiittiputken akselin suuntaisesti suuntautunutta levyä kutsutaan hiilinanoputkiksi, kun taas grafitoitumisaste on alhainen tai grafitoitumisrakennetta ei ole ollenkaan, grafiittilevyjen järjestely on epäjärjestynyt, materiaali onttorakenteinen keskellä ja jopamoniseinäisiä hiilinanoputkiaovat kaikki jaettu hiilinanokuituihin.Tietenkään ero hiilinanoputkien ja hiilinanokuitujen välillä ei ole ilmeinen eri asiakirjoissa.

Mielestämme hiilinanomateriaalien grafitoitumisasteesta riippumatta erotamme hiilinanoputket ja hiilinanokuidut onton rakenteen olemassaolon tai puuttumisen perusteella.Eli onton rakenteen määrittelevät yksiulotteiset hiilinanomateriaalit ovat hiilinanoputkia, joilla ei ole onttoa rakennetta Tai ontto rakenne ei ole ilmeinen yksiulotteinen hiilinanomateriaalit hiilinanokuituja.
Kaksiulotteiset hiilinanomateriaalit: Grafeeni edustaa kaksiulotteisia hiilinanomateriaaleja.Grafeenin edustamat kaksiulotteiset toiminnalliset materiaalit ovat olleet erittäin kuumia viime vuosina.Tällä tähtimateriaalilla on uskomattomia ainutlaatuisia ominaisuuksia mekaniikassa, sähkössä, lämmössä ja magnetismissa.Rakenteellisesti grafeeni on perusyksikkö, joka muodostaa muita hiilimateriaaleja: se vääntyy nollaulotteisiksi fullereeneiksi, käpristyy yksiulotteisiksi hiilinanoputkiksi ja pinoutuu kolmiulotteiseksi grafiitiksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että hiilinanomateriaalit ovat aina olleet kuuma aihe nanotieteen ja teknologian tutkimuksessa, ja ne ovat edistyneet merkittävästi tutkimuksessa.Ainutlaatuisen rakenteensa ja erinomaisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta hiilinanomateriaaleja käytetään laajalti litiumioniakkumateriaaleissa, optoelektronisissa materiaaleissa, katalyytin kantoaineissa, kemiallisissa ja biologisissa antureissa, vedyn varastointimateriaaleissa ja superkondensaattorimateriaaleissa ja muissa huolenaiheissa.

Kiina Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — nanohiilimateriaalien teollistumisen edelläkävijä, on ensimmäinen kotimainen hiilinanoputkien ja muiden nanohiilimateriaalien valmistaja teolliseen tuotantoon ja maailman johtavan laadun käyttöön, nano-hiilimateriaalien tuotantoon. hiilimateriaaleja on viety ympäri maailmaa, vastaus on hyvä.Perustuu kansalliseen kehitysstrategiaan ja modulaariseen hallintaan, Hongwu Nano noudattaa markkinasuuntautuneita, teknologiavetoisia, vastatakseen asiakkaiden kohtuullisiin vaatimuksiin sen tehtävänä ja tehdä hellittämättömiä ponnisteluja vahvistaakseen Kiinan valmistusteollisuuden vahvuutta.