कार्बन नैनो सामग्री परिचय

लंबे समय से, लोग केवल यह जानते हैं कि तीन कार्बन अपरूप हैं: हीरा, ग्रेफाइट और अनाकार कार्बन।हालाँकि, पिछले तीन दशकों में, शून्य-आयामी फुलरीन, एक-आयामी कार्बन नैनोट्यूब से लेकर द्वि-आयामी ग्राफीन तक की लगातार खोज की गई है, नए कार्बन नैनोमटेरियल्स ने दुनिया का ध्यान आकर्षित करना जारी रखा है।कार्बन नैनोमटेरियल्स को उनके स्थानिक आयामों पर नैनोस्केल बाधा की डिग्री के अनुसार तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: शून्य-आयामी, एक-आयामी और दो-आयामी कार्बन नैनोमैटेरियल्स।
0-आयामी नैनोमैटेरियल्स उन सामग्रियों को संदर्भित करते हैं जो नैनो-कणों, परमाणु समूहों और क्वांटम डॉट्स जैसे त्रि-आयामी अंतरिक्ष में नैनोमीटर पैमाने पर हैं।वे आमतौर पर परमाणुओं और अणुओं की एक छोटी संख्या से बने होते हैं।कार्बन ब्लैक, नैनो-डायमंड, नैनो-फुलरीन C60, कार्बन-लेपित नैनो-धातु कण जैसे कई शून्य-आयामी कार्बन नैनो-सामग्री हैं।

जैसे जितना जल्दी हो सकेC60की खोज की गई, रसायनज्ञों ने उत्प्रेरक के लिए उनके अनुप्रयोग की संभावना का पता लगाना शुरू किया।वर्तमान में, उत्प्रेरक सामग्री के क्षेत्र में फुलरीन और उनके डेरिवेटिव में मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन पहलू शामिल हैं:

(1) सीधे उत्प्रेरक के रूप में फुलरीन;

(2) फुलरीन और उनके डेरिवेटिव एक समरूप उत्प्रेरक के रूप में;

(3) विषम उत्प्रेरक में फुलरीन और उनके डेरिवेटिव का अनुप्रयोग।
कार्बन-लेपित नैनो-धातु कण एक नए प्रकार के शून्य-आयामी नैनो-कार्बन-धातु मिश्रित हैं।कार्बन खोल की सीमा और सुरक्षात्मक प्रभाव के कारण, धातु के कणों को एक छोटी सी जगह में सीमित किया जा सकता है और धातु के नैनोकणों को लेपित किया जा सकता है जो बाहरी वातावरण के प्रभाव में स्थिर रूप से मौजूद हो सकते हैं।इस नए प्रकार के शून्य-आयामी कार्बन-मेटल नैनोमटेरियल्स में अद्वितीय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक गुण हैं और इसमें चिकित्सा, चुंबकीय रिकॉर्डिंग सामग्री, विद्युत चुम्बकीय ढाल सामग्री, लिथियम बैटरी इलेक्ट्रोड सामग्री और उत्प्रेरक सामग्री में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

एक-आयामी कार्बन नैनोमटेरियल्स का अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन केवल एक गैर-नैनोस्केल दिशा में स्वतंत्र रूप से चलते हैं और गति रैखिक होती है।एक आयामी कार्बन सामग्री के विशिष्ट प्रतिनिधि कार्बन नैनोट्यूब, कार्बन नैनोफाइबर और जैसे हैं।दोनों के बीच का अंतर अंतर करने के लिए सामग्री के व्यास पर आधारित हो सकता है, परिभाषित की जाने वाली सामग्री के रेखांकन की डिग्री पर भी आधारित हो सकता है।सामग्री के व्यास के अनुसार इसका मतलब है कि: 50 एनएम से नीचे व्यास डी, आंतरिक खोखले संरचना को आमतौर पर कार्बन नैनोट्यूब के रूप में जाना जाता है, और व्यास 50-200 एनएम की सीमा में होता है, ज्यादातर बहु-परत ग्रेफाइट शीट के साथ घुमावदार होता है कोई स्पष्ट खोखली संरचना को अक्सर कार्बन नैनोफाइबर के रूप में संदर्भित नहीं किया जाता है।

सामग्री के रेखांकन की डिग्री के अनुसार, परिभाषा से तात्पर्य है कि रेखांकन बेहतर है, का उन्मुखीकरणग्रेफाइटट्यूब अक्ष के समांतर शीट उन्मुख को कार्बन नैनोट्यूब कहा जाता है, जबकि ग्राफिटाइजेशन की डिग्री कम या कोई ग्राफिटाइजेशन संरचना नहीं है, ग्रेफाइट शीट्स की व्यवस्था असंगठित है, मध्य में खोखले संरचना वाली सामग्री और यहां तक ​​किबहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूबसभी कार्बन नैनोफाइबर में विभाजित हैं।बेशक, विभिन्न दस्तावेजों में कार्बन नैनोट्यूब और कार्बन नैनोफाइबर के बीच का अंतर स्पष्ट नहीं है।

हमारी राय में, कार्बन नैनो सामग्री के रेखांकन की डिग्री की परवाह किए बिना, हम एक खोखली संरचना की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर कार्बन नैनोट्यूब और कार्बन नैनोफाइबर के बीच अंतर करते हैं।अर्थात्, एक खोखली संरचना को परिभाषित करने वाले एक आयामी कार्बन नैनो पदार्थ कार्बन नैनोट्यूब होते हैं जिनकी कोई खोखली संरचना नहीं होती है या खोखली संरचना स्पष्ट रूप से एक आयामी कार्बन नैनो सामग्री कार्बन नैनोफाइबर नहीं होती है।
द्वि-आयामी कार्बन नैनो सामग्री: ग्राफीन द्वि-आयामी कार्बन नैनो सामग्री का प्रतिनिधि है।ग्राफीन द्वारा प्रस्तुत द्वि-आयामी कार्यात्मक सामग्री हाल के वर्षों में बहुत गर्म रही है।यह तारा सामग्री यांत्रिकी, बिजली, गर्मी और चुंबकत्व में अद्भुत अद्वितीय गुण दिखाती है।संरचनात्मक रूप से, ग्राफीन मूल इकाई है जो अन्य कार्बन सामग्री बनाती है: यह शून्य-आयामी फुलरीन तक वार करती है, एक-आयामी कार्बन नैनोट्यूब में कर्ल करती है, और तीन-आयामी ग्रेफाइट में ढेर हो जाती है।
संक्षेप में, कार्बन नैनो सामग्री हमेशा नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुसंधान में एक गर्म विषय रही है और इसने महत्वपूर्ण शोध प्रगति की है।उनकी अनूठी संरचना और उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण, कार्बन नैनो सामग्री का व्यापक रूप से लिथियम-आयन बैटरी सामग्री, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्री, उत्प्रेरक वाहक, रासायनिक और जैविक सेंसर, हाइड्रोजन भंडारण सामग्री और सुपरकैपेसिटर सामग्री और चिंता के अन्य पहलुओं में उपयोग किया जाता है।

चीन होंगवु माइक्रो-नैनो टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड - नैनो-कार्बन सामग्री के औद्योगीकरण का अग्रदूत, कार्बन नैनोट्यूब और अन्य नैनो-कार्बन सामग्री का पहला घरेलू निर्माता है, जो औद्योगिक उत्पादन और दुनिया की अग्रणी गुणवत्ता, नैनो के उत्पादन के लिए आवेदन करता है- कार्बन सामग्री को दुनिया भर में निर्यात किया गया है, प्रतिक्रिया अच्छी है।राष्ट्रीय विकास रणनीति और मॉड्यूलर प्रबंधन के आधार पर, होंगवु नैनो अपने मिशन के रूप में ग्राहकों की उचित मांगों को पूरा करने के लिए बाजार-उन्मुख, प्रौद्योगिकी-संचालित का पालन करती है, और चीन के विनिर्माण उद्योग की ताकत बढ़ाने के लिए निरंतर प्रयास करती है।