Sebagai nanomaterial satu dimensi yang paling representatif,Nanotube karbon berdinding tunggal（SWCNTS） memiliki banyak sifat fisik dan kimia yang sangat baik. Dengan penelitian mendalam yang berkelanjutan tentang dasar dan penerapan nanotube karbon berdinding tunggal, mereka telah menunjukkan prospek aplikasi yang luas di banyak bidang, termasuk perangkat elektronik nano, penambah material komposit, media penyimpanan energi, katalis dan pembawa katalis yang sudah dicapai, aplikasi yang sudah dicapai.

Sifat mekanik nanotube karbon berdinding tunggal

Atom karbon nanotube karbon berdinding tunggal dikombinasikan dengan ikatan kovalen CC yang sangat kuat. Dispekulasi dari struktur bahwa mereka memiliki kekuatan aksial tinggi, Bremsstrahlung dan modulus elastis. Para peneliti mengukur frekuensi getaran ujung bebas CNT dan menemukan bahwa modulus nanotube karbon anak muda dapat mencapai 1TPA, yang hampir sama dengan modulus berlian Young, yang sekitar 5 kali lipat dari baja. SWCNT memiliki kekuatan aksial yang sangat tinggi, sekitar 100 kali lipat baja; Strain elastis nanotube karbon berdinding tunggal adalah 5%, hingga 12%, yaitu sekitar 60 kali lipat dari baja. CNT memiliki ketangguhan dan kemampuan menekuk yang sangat baik.

Nanotube karbon berdinding tunggal adalah bala bantuan yang sangat baik untuk bahan komposit, yang dapat memberikan sifat mekanik yang sangat baik untuk bahan komposit, sehingga bahan komposit menunjukkan kekuatan, ketangguhan, elastisitas dan ketahanan kelelahan yang awalnya tidak dimiliki. Dalam hal nanoprobe, karbon nanotube dapat digunakan untuk membuat tip probe pemindaian dengan resolusi yang lebih tinggi dan kedalaman deteksi yang lebih besar.

Sifat listrik nanotube karbon berdinding tunggal

Struktur tubular spiral nanotube karbon berdinding tunggal menentukan sifat listriknya yang unik dan sangat baik. Studi teoritis telah menunjukkan bahwa karena transportasi balistik elektron dalam karbon nanotube, kapasitas pembawa saat ini setinggi 109A/cm2, yang 1000 kali lebih tinggi daripada tembaga dengan konduktivitas yang baik. Diameter nanotube karbon berdinding tunggal adalah sekitar 2nm, dan pergerakan elektron di dalamnya memiliki perilaku kuantum. Dipengaruhi oleh fisika kuantum, karena diameter dan mode spiral dari perubahan SWCNT, celah energi pita valensi dan pita konduksi dapat diubah dari hampir nol menjadi 1EV, konduktivitasnya dapat berupa logam dan semikonduktor, sehingga konduktivitas karbon nanotub dapat disesuaikan dengan mengubah angle dan diameter kiralitas. Sejauh ini, tidak ada zat lain yang ditemukan seperti nanotube karbon berdinding tunggal yang juga dapat menyesuaikan kesenjangan energi dengan hanya mengubah susunan atom.

Nanotube karbon, seperti grafit dan berlian, adalah konduktor termal yang sangat baik. Seperti konduktivitas listriknya, karbon nanotube juga memiliki konduktivitas termal aksial yang sangat baik dan merupakan bahan konduktif termal yang ideal. Perhitungan teoritis menunjukkan bahwa sistem konduksi karbon nanotube （CNT） memiliki jalur bebas fonon rata-rata yang besar, fonon dapat ditransmisikan dengan lancar di sepanjang pipa, dan konduktivitas termal aksial sekitar 6600W/m • K atau lebih, yang mirip dengan konduktivitas termal graphene lapisan tunggal. Para peneliti mengukur bahwa konduktivitas termal suhu kamar dari nanotube karbon berdinding tunggal （SWCNT） mendekati 3500W/m • K, yang jauh lebih besar dari berlian dan grafit (~ 2000W/m • k). Meskipun kinerja pertukaran panas dari karbon nanotube dalam arah aksial sangat tinggi, kinerja pertukaran panasnya dalam arah vertikal relatif rendah, dan nanotube karbon dibatasi oleh sifat geometris mereka sendiri, dan laju ekspansi mereka hampir nol, sehingga banyak karbon nanotube yang dibundel ke dalam bundel, panas tidak akan ditransfer dari satu karbon nanotube.

Konduktivitas termal yang sangat baik dari nanotube karbon berdinding tunggal (SWCNT) dianggap sebagai bahan yang sangat baik untuk permukaan kontak radiator generasi berikutnya, yang dapat menjadikannya agen konduktivitas termal untuk radiator chip CPU komputer di masa depan. Radiator CPU karbon nanotube, yang permukaan kontaknya dengan CPU sepenuhnya terbuat dari karbon nanotube, memiliki konduktivitas termal 5 kali lipat dari bahan tembaga yang biasa digunakan. Pada saat yang sama, nanotube karbon berdinding tunggal memiliki prospek aplikasi yang baik dalam bahan komposit konduktivitas termal tinggi dan dapat digunakan dalam berbagai komponen suhu tinggi seperti mesin dan roket.

Sifat optik nanotube karbon berdinding tunggal

Struktur unik nanotube karbon berdinding tunggal telah menciptakan sifat optiknya yang unik. Spektroskopi Raman, spektroskopi fluoresensi dan spektroskopi inframerah ultraviolet-visible-near telah banyak digunakan dalam studi sifat optiknya. Spektroskopi Raman adalah alat deteksi yang paling umum digunakan untuk nanotube karbon berdinding tunggal. Mode getaran karakteristik dari mode getaran bernafas nanotube karbon nanotube berdinding tunggal (RBM) muncul sekitar 200nm. RBM dapat digunakan untuk menentukan struktur mikro nanotube karbon dan menentukan apakah sampel tersebut mengandung nanotube karbon berdinding tunggal.

Sifat magnetik nanotube karbon berdinding tunggal

Nanotube karbon memiliki sifat magnetik yang unik, yang anisotropik dan diamagnetik, dan dapat digunakan sebagai bahan feromagnetik lunak. Beberapa nanotube karbon berdinding tunggal dengan struktur spesifik juga memiliki superkonduktivitas dan dapat digunakan sebagai kabel superkonduktor.

Kinerja penyimpanan gas nanotube karbon berdinding tunggal

Struktur tubular satu dimensi dan rasio panjang-ke-diameter besar dari nanotube karbon berdinding tunggal membuat rongga tabung berongga memiliki efek kapiler yang kuat, sehingga memiliki karakteristik adsorpsi, penyimpanan gas, dan infiltrasi yang unik. Menurut laporan penelitian yang ada, nanotube karbon berdinding tunggal adalah bahan adsorpsi dengan kapasitas penyimpanan hidrogen terbesar, jauh melebihi bahan penyimpanan hidrogen tradisional lainnya, dan akan membantu meningkatkan pengembangan sel bahan bakar hidrogen.

Aktivitas katalitik nanotube karbon berdinding tunggal

Nanotube karbon berdinding tunggal memiliki konduktivitas elektronik yang sangat baik, stabilitas kimia tinggi dan luas permukaan spesifik besar (SSA). Mereka dapat digunakan sebagai katalis atau pembawa katalis, dan memiliki aktivitas katalitik yang lebih tinggi. Tidak masalah dalam katalisis heterogen tradisional, atau dalam elektrokatalisis dan fotokatalisis, nanotube karbon berdinding tunggal telah menunjukkan potensi aplikasi yang hebat.

Guangzhou hongwu pasokan nanotube karbon berdinding tunggal berkualitas tinggi dan stabil dengan panjang yang berbeda, kemurnian (91-99%), tipe yang difungsikan. Dispersi juga dapat disesuaikan.