सबसे अधिक प्रतिनिधि एक आयामी नैनो सामग्री के रूप में,एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब(SWCNTs) में कई उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुण हैं।एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के मूल और अनुप्रयोग पर निरंतर गहन शोध के साथ, उन्होंने नैनो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, समग्र सामग्री बढ़ाने वाले, ऊर्जा भंडारण मीडिया, उत्प्रेरक और उत्प्रेरक वाहक, सेंसर, क्षेत्र सहित कई क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं दिखाई हैं। उत्सर्जक, प्रवाहकीय फिल्म, बायो-नैनो सामग्री आदि, जिनमें से कुछ ने पहले ही औद्योगिक अनुप्रयोगों को प्राप्त कर लिया है।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के यांत्रिक गुण

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के कार्बन परमाणुओं को बहुत मजबूत सीसी सहसंयोजक बंधों के साथ जोड़ा जाता है।यह संरचना से अनुमान लगाया गया है कि उनके पास उच्च अक्षीय शक्ति, ब्रेम्सस्ट्राहलंग और लोचदार मापांक है।शोधकर्ताओं ने सीएनटी के मुक्त छोर की कंपन आवृत्ति को मापा और पाया कि कार्बन नैनोट्यूब का यंग का मापांक 1Tpa तक पहुंच सकता है, जो यंग के हीरे के मापांक के लगभग बराबर है, जो स्टील के लगभग 5 गुना है।SWCNTs में अत्यधिक उच्च अक्षीय शक्ति होती है, यह स्टील की तुलना में लगभग 100 गुना है;एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब का लोचदार तनाव 5%, 12% तक है, जो कि स्टील का लगभग 60 गुना है।सीएनटी में उत्कृष्ट क्रूरता और बेंडेबिलिटी है।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब समग्र सामग्रियों के लिए उत्कृष्ट सुदृढीकरण हैं, जो समग्र सामग्रियों को उनके उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों को प्रदान कर सकते हैं, ताकि समग्र सामग्री ताकत, क्रूरता, लोच और थकान प्रतिरोध को प्रदर्शित कर सके जो मूल रूप से उनके पास नहीं है।नैनोप्रोब्स के संदर्भ में, कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग उच्च रिज़ॉल्यूशन और पहचान की अधिक गहराई के साथ स्कैनिंग जांच युक्तियाँ बनाने के लिए किया जा सकता है।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के विद्युत गुण

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की सर्पिल ट्यूबलर संरचना इसके अद्वितीय और उत्कृष्ट विद्युत गुणों को निर्धारित करती है।सैद्धांतिक अध्ययनों से पता चला है कि कार्बन नैनोट्यूब में इलेक्ट्रॉनों के बैलिस्टिक परिवहन के कारण, उनकी वर्तमान-वहन क्षमता 109A/cm2 जितनी अधिक होती है, जो अच्छी चालकता वाले तांबे की तुलना में 1000 गुना अधिक है।एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब का व्यास लगभग 2nm है, और इसमें इलेक्ट्रॉनों की गति का क्वांटम व्यवहार है।क्वांटम भौतिकी से प्रभावित, SWCNT के व्यास और सर्पिल मोड में परिवर्तन के रूप में, वैलेंस बैंड और चालन बैंड की ऊर्जा अंतराल को लगभग शून्य से 1eV में बदला जा सकता है, इसकी चालकता धात्विक और अर्धचालक हो सकती है, इसलिए कार्बन नैनोट्यूब की चालकता हो सकती है चिरायता कोण और व्यास को बदलकर समायोजित किया जाना चाहिए।अभी तक, कोई अन्य पदार्थ एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की तरह नहीं पाया गया है, इसी तरह परमाणुओं की व्यवस्था को बदलकर ऊर्जा अंतर को समायोजित कर सकते हैं।

ग्रेफाइट और हीरे की तरह कार्बन नैनोट्यूब उत्कृष्ट तापीय चालक हैं।उनकी विद्युत चालकता की तरह, कार्बन नैनोट्यूब में भी उत्कृष्ट अक्षीय तापीय चालकता होती है और आदर्श तापीय प्रवाहकीय सामग्री होती है।सैद्धांतिक गणना से पता चलता है कि कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) गर्मी चालन प्रणाली में फोनन का एक बड़ा औसत मुक्त मार्ग है, फोनन को पाइप के साथ आसानी से प्रेषित किया जा सकता है, और इसकी अक्षीय तापीय चालकता लगभग 6600W/m•K या अधिक है, जो समान है सिंगल-लेयर ग्राफीन की तापीय चालकता।शोधकर्ताओं ने मापा कि एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (SWCNT) की कमरे के तापमान की तापीय चालकता 3500W/m•K के करीब है, जो हीरे और ग्रेफाइट (~2000W/m•K) की तुलना में बहुत अधिक है।हालांकि अक्षीय दिशा में कार्बन नैनोट्यूब का हीट एक्सचेंज प्रदर्शन बहुत अधिक है, ऊर्ध्वाधर दिशा में उनका हीट एक्सचेंज प्रदर्शन अपेक्षाकृत कम है, और कार्बन नैनोट्यूब अपने स्वयं के ज्यामितीय गुणों द्वारा सीमित हैं, और उनकी विस्तार दर लगभग शून्य है, इसलिए कई कार्बन नैनोट्यूब को एक बंडल में बांधा जाता है, गर्मी को एक कार्बन नैनोट्यूब से दूसरे में स्थानांतरित नहीं किया जाएगा।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (SWCNTs) की उत्कृष्ट तापीय चालकता को अगली पीढ़ी के रेडिएटर्स की संपर्क सतह के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री माना जाता है, जो उन्हें भविष्य में कंप्यूटर CPU चिप रेडिएटर्स के लिए एक तापीय चालकता एजेंट बना सकता है।कार्बन नैनोट्यूब सीपीयू रेडिएटर, जिसकी सीपीयू के साथ संपर्क सतह पूरी तरह से कार्बन नैनोट्यूब से बनी होती है, की तापीय चालकता आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली तांबे की सामग्री से 5 गुना अधिक होती है।इसी समय, एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब में उच्च तापीय चालकता मिश्रित सामग्री में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएँ होती हैं और इंजन और रॉकेट जैसे विभिन्न उच्च-तापमान घटकों में इसका उपयोग किया जा सकता है।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के ऑप्टिकल गुण

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की अनूठी संरचना ने इसके अद्वितीय ऑप्टिकल गुणों का निर्माण किया है।इसके ऑप्टिकल गुणों के अध्ययन में रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी और पराबैंगनी-दृश्यमान-निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला पहचान उपकरण है।एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की विशिष्ट कंपन मोड रिंग ब्रीदिंग वाइब्रेशन मोड (RBM) लगभग 200nm पर दिखाई देती है।RBM का उपयोग कार्बन नैनोट्यूब की सूक्ष्म संरचना को निर्धारित करने और यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि नमूने में एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब हैं या नहीं।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के चुंबकीय गुण

कार्बन नैनोट्यूब में अद्वितीय चुंबकीय गुण होते हैं, जो अनिसोट्रोपिक और डायमैग्नेटिक होते हैं, और इन्हें सॉफ्ट फेरोमैग्नेटिक सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।विशिष्ट संरचनाओं वाले कुछ एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब में भी अतिचालकता होती है और इसे अतिचालक तारों के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब का गैस भंडारण प्रदर्शन

एक-आयामी ट्यूबलर संरचना और एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब का बड़ा लंबाई-से-व्यास अनुपात खोखले ट्यूब गुहा को एक मजबूत केशिका प्रभाव बनाता है, जिससे इसमें अद्वितीय सोखना, गैस भंडारण और घुसपैठ की विशेषताएं होती हैं।मौजूदा शोध रिपोर्टों के अनुसार, एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब सबसे बड़ी हाइड्रोजन भंडारण क्षमता वाली सोखने वाली सामग्री हैं, जो अन्य पारंपरिक हाइड्रोजन भंडारण सामग्री से कहीं अधिक है, और हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के विकास को बढ़ावा देने में मदद करेगी।

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की उत्प्रेरक गतिविधि

एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब में उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक चालकता, उच्च रासायनिक स्थिरता और बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र (SSA) होते हैं।उनका उपयोग उत्प्रेरक या उत्प्रेरक वाहक के रूप में किया जा सकता है, और उच्च उत्प्रेरक गतिविधि होती है।पारंपरिक विषम कटैलिसीस में, या इलेक्ट्रोकैटलिसिस और फोटोकैटलिसिस में कोई फर्क नहीं पड़ता, एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब ने महान अनुप्रयोग क्षमता दिखाई है।

गुआंगज़ौ होंगवु विभिन्न लंबाई, शुद्धता (91-99%), कार्यात्मक प्रकारों के साथ उच्च और स्थिर गुणवत्ता वाली एकल दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की आपूर्ति करता है।इसके अलावा फैलाव को अनुकूलित किया जा सकता है।