Szén nanoanyagok Bevezetés

Az emberek sokáig csak azt tudják, hogy három szén-allotróp létezik: a gyémánt, a grafit és az amorf szén.Az elmúlt három évtizedben azonban – a nulla dimenziós fullerénektől az egydimenziós szén nanocsöveken át a kétdimenziós grafénig folyamatosan fedezték fel – az új szén nanoanyagok továbbra is felkeltik a világ figyelmét.A szén nanoanyagok három kategóriába sorolhatók a térbeli méreteik nanoméretű korlátozásának mértéke szerint: nulldimenziós, egydimenziós és kétdimenziós szén nanoanyagok.
A 0-dimenziós nanoanyagok olyan anyagokat jelentenek, amelyek nanométeres léptékben vannak a háromdimenziós térben, például nanorészecskéket, atomi klasztereket és kvantumpontokat.Általában kis számú atomból és molekulából állnak.Számos nulla dimenziós szén nanoanyag létezik, például korom, nano-gyémánt, nano-fullerén C60, szénnel bevont nanofém részecskék.

Amint aC60felfedezték, a vegyészek elkezdték feltárni a katalizátorban való alkalmazásuk lehetőségét.Jelenleg a fullerének és származékaik a katalitikus anyagok területén főként a következő három szempontot foglalják magukban:

(1) fullerének közvetlenül katalizátorként;

(2) fullerének és származékaik homogén katalizátorként;

(3) Fullerének és származékaik alkalmazása heterogén katalizátorokban.
A szénbevonatú nano-fém részecskék egy új típusú, nulla dimenziós nano-szén-fém kompozit.A szénhéj korlátozottsága és a védőhatás miatt a fémrészecskék kis helyen bezárhatók, és a benne bevont fém nanorészecskék stabilan létezhetnek a külső környezet hatására.Ez az új típusú zéró dimenziós szén-fém nanoanyag egyedülálló optoelektronikai tulajdonságokkal rendelkezik, és nagyon széles körű alkalmazási körrel rendelkezik az orvosi, mágneses rögzítő anyagokban, elektromágneses árnyékoló anyagokban, lítium akkumulátor elektródákban és katalitikus anyagokban.

Az egydimenziós szén nanoanyagok azt jelentik, hogy az elektronok csak egy nem nanoméretű irányba mozognak szabadon, és a mozgás lineáris.Az egydimenziós szénanyagok tipikus képviselői a szén nanocsövek, szén nanoszálak és hasonlók.A kettő közötti különbség alapja lehet a megkülönböztetendő anyag átmérője, a meghatározandó anyag grafitosítási foka is.Az anyag átmérője szerint azt jelenti, hogy: az 50 nm alatti D átmérő, a belső üreges szerkezetet általában szén nanocsöveknek, az 50-200 nm közötti átmérőt pedig többnyire a felgöndörödött többrétegű grafitlemeznek nevezik, nincs nyilvánvaló Az üreges szerkezeteket gyakran szén nanoszálnak nevezik.

Az anyag grafitosítási foka szerint a definíció arra vonatkozik, hogy a grafitosítás jobb, azgrafita cső tengelyével párhuzamosan orientált lapot szén nanocsöveknek nevezzük, míg a grafitosodás mértéke alacsony vagy nincs grafitos szerkezet, a grafitlapok elrendezése rendezetlen, a középen üreges szerkezetű anyag, sőt atöbbfalú szén nanocsövekmindegyik szén nanoszálra van osztva.Természetesen a szén nanocsövek és a szén nanoszálak közötti különbségtétel nem nyilvánvaló a különböző dokumentumokban.

Véleményünk szerint a szén nanoanyagok grafitosítási fokától függetlenül üreges szerkezet megléte vagy hiánya alapján megkülönböztetünk szén nanocsöveket és szén nanoszálakat.Vagyis az üreges szerkezetet meghatározó egydimenziós szén nanoanyagok olyan szén nanocsövek, amelyeknek nincs üreges szerkezetük Vagy az üreges szerkezet nem nyilvánvaló egydimenziós szén nanoanyagok szén nanoszálak.
Kétdimenziós szén nanoanyagok: A grafén a kétdimenziós szén nanoanyagok képviselője.A grafén által képviselt kétdimenziós funkcionális anyagok nagyon felforrósodtak az elmúlt években.Ez a csillaganyag elképesztő egyedi tulajdonságokat mutat a mechanika, az elektromosság, a hő és a mágnesesség terén.Szerkezetileg a grafén az az alapegység, amely más szénanyagokat alkot: akár nulla dimenziós fulleréneket is meghajt, egydimenziós szén nanocsövekké tekered, és háromdimenziós grafittá halmozódik fel.
Összefoglalva, a szén nanoanyagok mindig is forró téma volt a nanotudományi és technológiai kutatásokban, és jelentős kutatási eredményeket értek el.Egyedülálló szerkezetüknek és kiváló fizikai és kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően a szén nanoanyagokat széles körben használják lítium-ion akkumulátorokban, optoelektronikai anyagokban, katalizátorhordozókban, kémiai és biológiai érzékelőkben, hidrogéntároló anyagokban és szuperkondenzátor anyagokban, valamint egyéb, aggodalomra okot adó anyagokban.

A China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd. – a nano-karbon anyagok iparosításának előfutára, a szén nanocsövek és más nano-karbon anyagok első hazai gyártója a világ vezető minőségének ipari gyártásában és alkalmazásában, a nano-anyagok gyártásában. szén anyagokat exportáltak a világ minden tájára, a válasz jó.A nemzeti fejlesztési stratégián és a moduláris irányításon alapulva a Hongwu Nano betartja a piacorientált, technológia-vezérelt, hogy megfeleljen az ügyfelek ésszerű igényeinek küldetésének, és lankadatlan erőfeszítéseket tegyen a kínai feldolgozóipar erejének növelése érdekében.