Ածխածնային նանոնյութեր Ներածություն

Երկար ժամանակ մարդիկ գիտեն միայն, որ գոյություն ունի ածխածնի երեք ալոտրոպ՝ ադամանդ, գրաֆիտ և ամորֆ ածխածին:Այնուամենայնիվ, վերջին երեք տասնամյակների ընթացքում, սկսած զրոյական ֆուլերեններից, միաչափ ածխածնային նանոխողովակներից մինչև երկչափ գրաֆեն, շարունակաբար հայտնաբերվել են նոր ածխածնային նանոնյութեր, որոնք շարունակում են գրավել աշխարհի ուշադրությունը:Ածխածնային նանոնյութերը կարելի է դասակարգել երեք կատեգորիայի՝ ըստ նրանց տարածական չափերի նանոմաշտաբի սահմանափակման աստիճանի՝ զրոյական, միաչափ և երկչափ ածխածնային նանոնյութեր:
0-չափ նանոնյութերը վերաբերում են այն նյութերին, որոնք գտնվում են նանոմետրային մասշտաբով եռաչափ տարածության մեջ, ինչպիսիք են նանոմասնիկները, ատոմային կլաստերները և քվանտային կետերը:Դրանք սովորաբար կազմված են փոքր թվով ատոմներից և մոլեկուլներից։Կան բազմաթիվ զրոյական ածխածնային նանո նյութեր, ինչպիսիք են ածխածնի սևը, նանո-ադամանդը, նանոֆուլերեն C60-ը, ածխածնի ծածկույթով նանո մետաղական մասնիկները:

Հենց որC60հայտնաբերվեց, քիմիկոսները սկսեցին ուսումնասիրել կատալիզատորի վրա դրանց կիրառման հնարավորությունը:Ներկայումս ֆուլերենները և դրանց ածանցյալները կատալիտիկ նյութերի ոլորտում հիմնականում ներառում են հետևյալ երեք ասպեկտները.

(1) ֆուլերեններ ուղղակիորեն որպես կատալիզատոր.

(2) ֆուլերենները և դրանց ածանցյալները՝ որպես միատարր կատալիզատոր.

(3) Ֆուլերենների և դրանց ածանցյալների կիրառումը տարասեռ կատալիզատորներում.
Ածխածնի ծածկույթով նանո-մետաղական մասնիկները զրոյական չափերի նանո-ածխածին-մետաղ կոմպոզիտային նոր տեսակ են:Ածխածնի կեղևի և պաշտպանիչ ազդեցության սահմանափակման պատճառով մետաղի մասնիկները կարող են սահմանափակվել փոքր տարածության մեջ, և դրանում պատված մետաղական նանոմասնիկները կարող են կայուն գոյություն ունենալ արտաքին միջավայրի ազդեցության տակ:Ածխածնային-մետաղական զրոյական նանոնյութերի այս նոր տեսակն ունի եզակի օպտոէլեկտրոնային հատկություններ և ունի կիրառման շատ լայն շրջանակ բժշկական, մագնիսական ձայնագրող նյութերում, էլեկտրամագնիսական պաշտպանիչ նյութերում, լիթիում մարտկոցի էլեկտրոդի նյութերում և կատալիտիկ նյութերում:

Միաչափ ածխածնային նանոնյութերը նշանակում են, որ էլեկտրոններն ազատորեն շարժվում են միայն մեկ ոչ նանոմաշտաբի ուղղությամբ, և շարժումը գծային է:Միաչափ ածխածնային նյութերի բնորոշ ներկայացուցիչներ են ածխածնային նանոխողովակները, ածխածնային նանոմանրաթելերը և այլն:Երկուսի միջև տարբերությունը կարող է հիմնված լինել տարբերելու նյութի տրամագծի վրա, կարող է նաև հիմնված լինել որոշվող նյութի գրաֆիտացման աստիճանի վրա:Ըստ նյութի տրամագծի՝ D տրամագիծը 50 նմ-ից ցածր, ներքին խոռոչ կառուցվածքը սովորաբար կոչվում է ածխածնային նանոխողովակներ, իսկ տրամագիծը 50-200 նմ միջակայքում, հիմնականում ոլորված գրաֆիտի բազմաշերտ թիթեղով: ոչ ակնհայտ խոռոչ կառուցվածքները հաճախ կոչվում են ածխածնային նանոմանրաթելեր:

Ըստ նյութի գրաֆիտացման աստիճանի, սահմանումը վերաբերում է գրաֆիտացման ավելի լավին, կողմնորոշմանը.գրաֆիտԽողովակի առանցքին զուգահեռ կողմնորոշված ​​թերթիկը կոչվում է ածխածնային նանոխողովակներ, մինչդեռ գրաֆիտացման աստիճանը ցածր է կամ առանց գրաֆիտացման կառուցվածքի:բազմապատ ածխածնային նանոխողովակներբոլորը բաժանված են ածխածնային նանոմանրաթելերի:Իհարկե, տարբեր փաստաթղթերում ածխածնային նանոխողովակների և ածխածնային նանոմանրաթելերի միջև տարբերությունն ակնհայտ չէ:

Մեր կարծիքով, անկախ ածխածնային նանոնյութերի գրաֆիտացման աստիճանից, մենք տարբերում ենք ածխածնային նանոխողովակները և ածխածնային նանաթելերը՝ հիմնվելով խոռոչ կառուցվածքի առկայության կամ բացակայության վրա։Այսինքն, միաչափ ածխածնային նանոնյութերը, որոնք սահմանում են խոռոչ կառուցվածքը, ածխածնային նանոխողովակներ են, որոնք չունեն խոռոչ կառուցվածք կամ սնամեջ կառուցվածքը ակնհայտ չէ միաչափ ածխածնային նանոնյութերը ածխածնային նանոմանրաթելեր:
Երկչափ ածխածնային նանոնյութեր. Գրաֆենը երկչափ ածխածնային նանոնյութերի ներկայացուցիչ է:Գրաֆենով ներկայացված երկչափ ֆունկցիոնալ նյութերը վերջին տարիներին շատ թեժ են եղել։Այս աստղային նյութը ցույց է տալիս զարմանալի յուրահատուկ հատկություններ մեխանիկայի, էլեկտրականության, ջերմության և մագնիսականության մեջ:Կառուցվածքային առումով գրաֆենը հիմնական միավորն է, որը կազմում է այլ ածխածնային նյութեր. այն աղավաղվում է մինչև զրոյական ֆուլերեններ, գանգուրվում է միաչափ ածխածնային նանոխողովակների մեջ և կուտակվում է եռաչափ գրաֆիտի մեջ:
Ամփոփելով, ածխածնային նանոնյութերը միշտ եղել են թեժ թեմա նանոգիտության և տեխնոլոգիաների հետազոտություններում և հասել են կարևոր հետազոտական ​​առաջընթացի:Իրենց եզակի կառուցվածքի և գերազանց ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների շնորհիվ ածխածնային նանոնյութերը լայնորեն օգտագործվում են լիթիում-իոնային մարտկոցների, օպտոէլեկտրոնային նյութերի, կատալիզատորների, քիմիական և կենսաբանական սենսորների, ջրածնի պահեստավորման նյութերի և գերկոնդենսատորի նյութերի և մտահոգիչ այլ ասպեկտներում:

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd-ն՝ նանոածխածնային նյութերի ինդուստրացման նախակարապետը, ածխածնային նանոխողովակների և այլ նանոածխածնային նյութերի առաջին հայրենական արտադրողն է արդյունաբերական արտադրության և աշխարհի առաջատար որակի կիրառման, նանո-արտադրության համար: ածխածնային նյութերը արտահանվել են ամբողջ աշխարհ, արձագանքը լավ է:Հիմնվելով զարգացման ազգային ռազմավարության և մոդուլային կառավարման վրա՝ Hongwu Nano-ն հավատարիմ է շուկայական, տեխնոլոգիայի վրա հիմնված՝ բավարարելու հաճախորդների ողջամիտ պահանջները՝ որպես իր առաքելություն և անդադար ջանքեր գործադրում Չինաստանի արտադրական արդյունաբերության հզորությունը բարձրացնելու համար: