Como o nanomaterial unidimensional máis representativo,nanotubos de carbono de parede únicaOs （SWCNT） teñen moitas excelentes propiedades físicas e químicas.Coa investigación en profundidade continua sobre a base e aplicación dos nanotubos de carbono de parede única, mostraron amplas perspectivas de aplicación en moitos campos, incluíndo dispositivos electrónicos nano, potenciadores de materiais compostos, medios de almacenamento de enerxía, catalizadores e portadores de catalizadores, sensores, campos. emisores, películas condutoras, bio-nano materiais, etc., algúns dos cales xa acadaron aplicacións industriais.

Propiedades mecánicas de nanotubos de carbono de parede simple

Os átomos de carbono dos nanotubos de carbono de parede simple combínanse con enlaces covalentes CC moi fortes.A partir da estrutura especúlase que teñen unha alta resistencia axial, bremsstrahlung e módulo elástico.Os investigadores mediron a frecuencia de vibración do extremo libre dos CNT e descubriron que o módulo de Young dos nanotubos de carbono pode alcanzar 1Tpa, que é case igual ao módulo de Young do diamante, que é unhas 5 veces o do aceiro.Os SWCNT teñen unha resistencia axial extremadamente alta, é preto de 100 veces a do aceiro;a tensión elástica dos nanotubos de carbono dunha soa parede é do 5%, ata o 12%, o que é unhas 60 veces a do aceiro.CNT ten unha excelente tenacidade e flexibilidade.

Os nanotubos de carbono dunha soa parede son excelentes reforzos para materiais compostos, que poden impartir as súas excelentes propiedades mecánicas aos materiais compostos, polo que os materiais compostos mostran a forza, tenacidade, elasticidade e resistencia á fatiga que non posúen orixinalmente.En canto ás nanosondas, os nanotubos de carbono pódense usar para facer puntas de sondas de dixitalización con maior resolución e maior profundidade de detección.

Propiedades eléctricas de nanotubos de carbono de parede simple

A estrutura tubular espiral dos nanotubos de carbono dunha soa parede determina as súas propiedades eléctricas únicas e excelentes.Estudos teóricos demostraron que debido ao transporte balístico de electróns en nanotubos de carbono, a capacidade de transporte de corrente dos mesmos é de 109 A/cm2, que é 1000 veces superior á do cobre cunha boa condutividade.O diámetro dun nanotubo de carbono dunha soa parede é duns 2 nm e o movemento dos electróns nel ten un comportamento cuántico.Afectado pola física cuántica, a medida que o diámetro e o modo espiral do SWCNT cambian, a brecha de enerxía da banda de valencia e da banda de condución pode cambiarse de case cero a 1 eV, a súa condutividade pode ser metálica e semicondutora, polo que a condutividade dos nanotubos de carbono pode axustarase cambiando o ángulo e o diámetro de quiralidade.Ata o momento, non se atopou ningunha outra substancia como os nanotubos de carbono dunha soa parede que poidan axustar de igual xeito a brecha de enerxía simplemente cambiando a disposición dos átomos.

Os nanotubos de carbono, como o grafito e o diamante, son excelentes condutores térmicos.Do mesmo xeito que a súa condutividade eléctrica, os nanotubos de carbono tamén teñen unha excelente condutividade térmica axial e son materiais condutores térmicos ideais.Os cálculos teóricos mostran que o sistema de condución de calor de nanotubos de carbono (CNT) ten un gran camiño libre medio de fonóns, os fonóns poden transmitirse suavemente ao longo do tubo e a súa condutividade térmica axial é duns 6600 W/m•K ou máis, o que é semellante á a condutividade térmica do grafeno dunha soa capa.Os investigadores mediron que a condutividade térmica a temperatura ambiente do nanotubo de carbono de parede única (SWCNT) é próxima a 3500 W/m•K, o que é moito maior que a do diamante e do grafito (~2000W/m•K).Aínda que o rendemento de intercambio de calor dos nanotubos de carbono na dirección axial é moi alto, o seu rendemento de intercambio de calor na dirección vertical é relativamente baixo e os nanotubos de carbono están limitados polas súas propias propiedades xeométricas e a súa taxa de expansión é case cero, polo que incluso moitos nanotubos de carbono agrupados nun paquete, a calor non se transferirá dun nanotubo de carbono a outro.

A excelente condutividade térmica dos nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) considérase un material excelente para a superficie de contacto dos radiadores de próxima xeración, o que pode convertelos nun axente de condutividade térmica para radiadores de chips de CPU de ordenadores no futuro.O radiador de CPU de nanotubos de carbono, cuxa superficie de contacto coa CPU está totalmente feito de nanotubos de carbono, ten unha condutividade térmica 5 veces superior á dos materiais de cobre de uso habitual.Ao mesmo tempo, os nanotubos de carbono dunha soa parede teñen boas perspectivas de aplicación en materiais compostos de alta condutividade térmica e pódense usar en varios compoñentes de alta temperatura, como motores e foguetes.

Propiedades ópticas de nanotubos de carbono de parede simple

A estrutura única dos nanotubos de carbono dunha soa parede creou as súas propiedades ópticas únicas.A espectroscopia Raman, a espectroscopia de fluorescencia e a espectroscopia ultravioleta-visible-infravermella próxima utilizáronse amplamente no estudo das súas propiedades ópticas.A espectroscopia Raman é a ferramenta de detección máis utilizada para nanotubos de carbono de parede única.O modo de vibración característico dos nanotubos de carbono de parede única o modo de vibración de respiración en anel (RBM) aparece a uns 200 nm.O RBM pódese usar para determinar a microestrutura dos nanotubos de carbono e determinar se a mostra contén nanotubos de carbono dunha soa parede.

Propiedades magnéticas de nanotubos de carbono de parede simple

Os nanotubos de carbono teñen propiedades magnéticas únicas, que son anisotrópicas e diamagnéticas, e pódense usar como materiais ferromagnéticos brandos.Algúns nanotubos de carbono dunha soa parede con estruturas específicas tamén teñen supercondutividade e poden usarse como fíos supercondutores.

Rendemento de almacenamento de gas de nanotubos de carbono de parede única

A estrutura tubular unidimensional e a gran relación lonxitude-diámetro dos nanotubos de carbono dunha soa parede fan que a cavidade do tubo oco teña un forte efecto capilar, polo que ten características únicas de adsorción, almacenamento de gas e infiltración.Segundo os informes de investigación existentes, os nanotubos de carbono de parede única son os materiais de adsorción con maior capacidade de almacenamento de hidróxeno, superando con moito a outros materiais tradicionais de almacenamento de hidróxeno, e axudarán a promover o desenvolvemento de pilas de combustible de hidróxeno.

A actividade catalítica de nanotubos de carbono de parede simple

Os nanotubos de carbono dunha soa parede teñen unha excelente condutividade electrónica, alta estabilidade química e gran superficie específica (SSA).Poden usarse como catalizadores ou portadores de catalizadores, e teñen maior actividade catalítica.Non importa na catálise heteroxénea tradicional, nin na electrocatálise e fotocatálise, os nanotubos de carbono de parede única mostraron grandes potenciais de aplicación.

Guangzhou Hongwu ofrece nanotubos de carbono de parede única de alta calidade e estable con diferentes lonxitudes, pureza (91-99%), tipos funcionalizados.Tamén se pode personalizar a dispersión.