સૌથી પ્રતિનિધિ એક-પરિમાણીય નેનોમેટ્રીયલ તરીકે,એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ（એસડબલ્યુસીએનટીમાં ઘણા ઉત્તમ શારીરિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો છે. સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના મૂળભૂત અને એપ્લિકેશન પર સતત in ંડાણપૂર્વક સંશોધન સાથે, તેઓએ ઘણા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ બતાવી છે, જેમાં નેનો ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, સંયુક્ત સામગ્રી ઉન્નતીકરણો, એનર્જી સ્ટોરેજ મીડિયા, કેટેલિસ્ટ્સ અને ઉત્પ્રેરક કેરિયર્સ, સેન્સર, ફીલ્ડ ઇમિટર, વાહક ફિલ્મો, બાયો-નેનો સામગ્રી, વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મો

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના કાર્બન અણુઓ ખૂબ જ મજબૂત સીસી સહસંયોજક બોન્ડ્સ સાથે જોડાયેલા છે. તે રચનામાંથી અનુમાન લગાવવામાં આવે છે કે તેમની પાસે ઉચ્ચ અક્ષીય શક્તિ, બ્રેમ્સસ્ટ્રાહલંગ અને સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ છે. સંશોધનકારોએ સીએનટીના મુક્ત અંતની કંપન આવર્તનને માપ્યું અને જાણવા મળ્યું કે કાર્બન નેનોટ્યુબ્સનું યંગ મોડ્યુલસ 1 ટીપીએ સુધી પહોંચી શકે છે, જે ડાયમંડના યંગના મોડ્યુલસ જેટલું લગભગ સમાન છે, જે સ્ટીલની લગભગ 5 ગણી છે. એસડબલ્યુસીએનટીમાં અત્યંત ઉચ્ચ અક્ષીય શક્તિ હોય છે, તે સ્ટીલ કરતા લગભગ 100 ગણો છે; સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સનું સ્થિતિસ્થાપક તાણ 5%છે, જે 12%સુધી છે, જે સ્ટીલ કરતા 60 ગણા છે. સીએનટીમાં ઉત્તમ કઠિનતા અને વળાંક છે.

સિંગલ-વ led લ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ સંયુક્ત સામગ્રી માટે ઉત્તમ મજબૂતીકરણો છે, જે સંયુક્ત સામગ્રીને તેમના ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો આપી શકે છે, જેથી સંયુક્ત સામગ્રી શક્તિ, કઠિનતા, સ્થિતિસ્થાપકતા અને થાક પ્રતિકાર દર્શાવે છે જે તેઓ મૂળ ધરાવતા નથી. નેનોપ્રોબ્સની દ્રષ્ટિએ, કાર્બન નેનોટ્યુબ્સનો ઉપયોગ ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન અને તપાસની વધુ depth ંડાઈ સાથે સ્કેનીંગ ચકાસણી ટીપ્સ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના વિદ્યુત ગુણધર્મો

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સની સર્પાકાર નળીઓવાળું માળખું તેની અનન્ય અને ઉત્તમ વિદ્યુત ગુણધર્મો નક્કી કરે છે. સૈદ્ધાંતિક અધ્યયનોએ બતાવ્યું છે કે કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં ઇલેક્ટ્રોનના બેલિસ્ટિક પરિવહનને કારણે, તેમની વર્તમાન વહન ક્ષમતા 109 એ/સે.મી. 2 જેટલી વધારે છે, જે સારી વાહકતાવાળા તાંબા કરતા 1000 ગણી વધારે છે. એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબનો વ્યાસ લગભગ 2nm છે, અને તેમાં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલમાં ક્વોન્ટમ વર્તન છે. ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્રથી પ્રભાવિત, જેમ કે એસડબ્લ્યુસીએનટી પરિવર્તનનો વ્યાસ અને સર્પાકાર મોડ, વેલેન્સ બેન્ડ અને વહન બેન્ડની energy ર્જા અંતર લગભગ શૂન્યથી બદલી શકાય છે, તેની વાહકતા ધાતુ અને સેમિકન્ડક્ટિંગ હોઈ શકે છે, તેથી કાર્બન નેનોટ્યુબ્સની વાહકતા ચિરાલતા એંગલ અને વ્યાસને બદલીને ગોઠવી શકાય છે. હજી સુધી, કોઈ અન્ય પદાર્થ સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ જેવા હોવાનું જણાયું નથી, તે જ રીતે અણુઓની ગોઠવણીને બદલીને energy ર્જાના અંતરને સમાયોજિત કરી શકે છે.

ગ્રેફાઇટ અને હીરા જેવા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ ઉત્તમ થર્મલ કંડક્ટર છે. તેમની વિદ્યુત વાહકતાની જેમ, કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં પણ ઉત્તમ અક્ષીય થર્મલ વાહકતા હોય છે અને તે આદર્શ થર્મલ વાહક સામગ્રી છે. સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે કાર્બન નેનોટ્યુબ （સીએનટી） હીટ વહન પ્રણાલીમાં ફોનોન્સનો મોટો સરેરાશ મફત માર્ગ હોય છે, ફોનોન્સ પાઇપ સાથે સરળતાથી પ્રસારિત થઈ શકે છે, અને તેની અક્ષીય થર્મલ વાહકતા લગભગ 6600W/m • K અથવા વધુ છે, જે સિંગલ-લેયર ગ્રેફિનની થર્મલ વાહકતા જેવી જ છે. સંશોધનકારોએ માપ્યું કે સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ （એસડબ્લ્યુસીએનટી of ની ઓરડાના તાપમાને થર્મલ વાહકતા 3500 ડબલ્યુ/એમ • કેની નજીક છે, જે હીરા અને ગ્રેફાઇટ (~ 2000 ડબલ્યુ/એમ • કે) કરતા ઘણી વધારે છે. અક્ષીય દિશામાં કાર્બન નેનોટ્યુબ્સનું હીટ એક્સચેંજ પ્રદર્શન ખૂબ વધારે છે, તેમ છતાં, vert ભી દિશામાં તેમની ગરમી વિનિમય કામગીરી પ્રમાણમાં ઓછી છે, અને કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ તેમના પોતાના ભૌમિતિક ગુણધર્મો દ્વારા મર્યાદિત છે, અને તેમનો વિસ્તરણ દર લગભગ શૂન્ય છે, તેથી ઘણા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ બંડલમાં બંડલ કરવામાં આવશે, તેમ છતાં, હીટ એક કાર્બન નેનોટ્યુબથી સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવશે નહીં.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (એસડબલ્યુસીએનટી) ની ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા આગલી પે generation ીના રેડિએટર્સની સંપર્ક સપાટી માટે ઉત્તમ સામગ્રી માનવામાં આવે છે, જે તેમને ભવિષ્યમાં કમ્પ્યુટર સીપીયુ ચિપ રેડિએટર્સ માટે થર્મલ વાહકતા એજન્ટ બનાવી શકે છે. કાર્બન નેનોટ્યુબ સીપીયુ રેડિયેટર, જેની સીપીયુ સાથેની સંપર્ક સપાટી સંપૂર્ણપણે કાર્બન નેનોટ્યુબ્સથી બનેલી છે, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી તાંબાની સામગ્રી કરતા 5 ગણા થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે. તે જ સમયે, સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા સંયુક્ત સામગ્રીમાં સારી એપ્લિકેશન સંભાવના છે અને તેનો ઉપયોગ એન્જિન અને રોકેટ્સ જેવા વિવિધ ઉચ્ચ-તાપમાન ઘટકોમાં થઈ શકે છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સની અનન્ય રચનાએ તેની અનન્ય opt પ્ટિકલ ગુણધર્મો બનાવી છે. રમન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ફ્લોરોસન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ-દૃશ્યમાન-નેર ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી તેના opt પ્ટિકલ ગુણધર્મોના અભ્યાસમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવામાં આવી છે. રમન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી એ સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ માટે સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી તપાસ સાધન છે. સિંગલ-વ led લ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ રીંગ શ્વાસ વાઇબ્રેશન મોડ (આરબીએમ) ની લાક્ષણિકતા કંપન મોડ લગભગ 200 એનએમ પર દેખાય છે. આરબીએમનો ઉપયોગ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર નક્કી કરવા અને તે નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે કે નમૂનામાં સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ છે કે નહીં.

એકલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના ચુંબકીય ગુણધર્મો

કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં અનન્ય ચુંબકીય ગુણધર્મો હોય છે, જે એનિસોટ્રોપિક અને ડાયગ્મેગ્નેટિક હોય છે, અને તેનો ઉપયોગ નરમ ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે. વિશિષ્ટ રચનાઓવાળા કેટલાક સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં પણ સુપરકોન્ડક્ટિવિટી હોય છે અને તેનો ઉપયોગ સુપરકન્ડક્ટિંગ વાયર તરીકે થઈ શકે છે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સનું ગેસ સંગ્રહ પ્રદર્શન

એક-પરિમાણીય નળીઓવાળું માળખું અને સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સનું લંબાઈ-થી-વ્યાસનો ગુણોત્તર હોલો ટ્યુબ પોલાણને મજબૂત કેશિકા અસર કરે છે, જેથી તેમાં અનન્ય શોષણ, ગેસ સ્ટોરેજ અને ઘૂસણખોરીની લાક્ષણિકતાઓ હોય. હાલના સંશોધન અહેવાલો અનુસાર, સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ એ સૌથી મોટી હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ ક્ષમતાવાળી શોષણ સામગ્રી છે, જે અન્ય પરંપરાગત હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ સામગ્રીને વટાવે છે, અને હાઇડ્રોજન બળતણ કોષોના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મદદ કરશે.

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ

સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોનિક વાહકતા, ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતા અને મોટા વિશિષ્ટ સપાટી ક્ષેત્ર (એસએસએ) હોય છે. તેઓ ઉત્પ્રેરક અથવા ઉત્પ્રેરક કેરિયર્સ તરીકે ઉપયોગ કરી શકે છે, અને તેમાં ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ વધારે છે. પરંપરાગત વિજાતીય કેટેલિસિસમાં, અથવા ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસિસ અને ફોટોકાટાલિસિસમાં કોઈ બાબત નથી, સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સે એપ્લિકેશનની શ્રેષ્ઠ સંભાવનાઓ બતાવી છે.

ગુઆંગઝો હોંગવુ વિવિધ લંબાઈ, શુદ્ધતા (91-99%), કાર્યાત્મક પ્રકારો સાથે ઉચ્ચ અને સ્થિર ગુણવત્તાવાળા સિંગલ વ led લ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ પૂરા પાડે છે. વિખેરી નાખવા પણ કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય છે.