Көміртекті наноматериалдар Кіріспе

Ұзақ уақыт бойы адамдар үш көміртегі аллотропы бар екенін біледі: алмаз, графит және аморфты көміртек.Дегенмен, соңғы үш онжылдықта нөлдік фуллерендер, бір өлшемді көміртекті нанотүтіктерден екі өлшемді графенге дейін үздіксіз ашылды, жаңа көміртекті наноматериалдар әлемнің назарын аударуды жалғастыруда.Көміртекті наноматериалдарды олардың кеңістіктік өлшемдеріндегі наноөлшемді шектеу дәрежесі бойынша үш санатқа жіктеуге болады: нөлдік өлшемді, бір өлшемді және екі өлшемді көміртекті наноматериалдар.
0 өлшемді наноматериалдар нанобөлшектер, атомдық кластерлер және кванттық нүктелер сияқты үш өлшемді кеңістіктегі нанометрлік масштабтағы материалдарға жатады.Олар әдетте аздаған атомдар мен молекулалардан тұрады.Көміртекті қара, нано-алмас, нано-фуллерен C60, көміртегімен қапталған нано-металл бөлшектері сияқты көптеген нөлдік өлшемді көміртекті нано-материалдар бар.

Тез арадаC60ашылды, химиктер оларды катализаторға қолдану мүмкіндігін зерттей бастады.Қазіргі уақытта каталитикалық материалдар саласындағы фуллерендер және олардың туындылары негізінен келесі үш аспектіні қамтиды:

(1) тікелей катализатор ретінде фуллерендер;

(2) біртекті катализатор ретінде фуллерендер және олардың туындылары;

(3) Фуллерендер мен олардың туындыларын гетерогенді катализаторларда қолдану.
Көміртекпен қапталған нанометалл бөлшектері нөлдік өлшемді нанокөміртекті металл композитінің жаңа түрі болып табылады.Көміртекті қабықтың шектелуіне және қорғаныс әсеріне байланысты металл бөлшектері шағын кеңістікте шектелуі мүмкін және онда қапталған металл нанобөлшектері сыртқы ортаның әсерінен тұрақты өмір сүре алады.Нөлдік өлшемді көміртек-металл наноматериалдардың бұл жаңа түрі бірегей оптоэлектрондық қасиеттерге ие және медициналық, магниттік жазба материалдарында, электромагниттік экрандаушы материалдарда, литий батарея электродтары материалдарында және каталитикалық материалдарда қолданудың өте кең ауқымына ие.

Бір өлшемді көміртекті наноматериалдар электрондардың тек бір наноөлшемді емес бағытта еркін қозғалатынын және қозғалыстың сызықты екенін білдіреді.Бір өлшемді көміртекті материалдардың типтік өкілдері көміртекті нанотүтіктер, көміртекті наноталшықтар және т.б.Олардың арасындағы айырмашылықты ажырату үшін материалдың диаметріне негізделуі мүмкін, сонымен қатар анықталатын материалдың графиттену дәрежесіне негізделуі мүмкін.Материалдың диаметріне сәйкес мынаны білдіреді: диаметрі D 50 нм-ден төмен, ішкі қуыс құрылым әдетте көміртекті нанотүтікшелер деп аталады, ал диаметрі 50-200 нм диапазонында, көбінесе көп қабатты графит парағы бұралған, айқын қуыс құрылымдар жиі көміртекті наноталшықтар деп аталады.

Материалдың графиттелу дәрежесі бойынша анықтама графиттену жақсырақ, бағдарлану дегенді білдіреді.графитТүтік осіне параллель бағытталған парақ көміртекті нанотүтіктер деп аталады, ал графиттену дәрежесі төмен немесе графиттену құрылымы жоқ, Графит парақтарының орналасуы ретсіз, ортасында қуыс құрылымы бар материал және тіптікөп қабырғалы көміртекті нанотүтіктербарлығы көміртекті наноталшықтарға бөлінеді.Әрине, көміртекті нанотүтіктер мен көміртекті наноталшықтар арасындағы айырмашылық әртүрлі құжаттарда айқын көрінбейді.

Біздің ойымызша, көміртекті наноматериалдардың графиттену дәрежесіне қарамастан, біз көміртекті нанотүтіктерді және көміртекті наноталшықтарды қуыс құрылымның болуы немесе болмауына қарай ажыратамыз.Яғни, қуыс құрылымды анықтайтын бір өлшемді көміртекті наноматериалдар қуыс құрылымы жоқ көміртекті нанотүтіктер немесе қуыс құрылымы айқын емес бір өлшемді көміртекті наноматериалдар көміртекті наноталшықтар.
Екі өлшемді көміртекті наноматериалдар: Графен екі өлшемді көміртекті наноматериалдардың өкілі болып табылады.Графенмен ұсынылған екі өлшемді функционалды материалдар соңғы жылдары өте ыстық болды.Бұл жұлдызды материал механика, электр, жылу және магнетизмде таңғажайып бірегей қасиеттерді көрсетеді.Құрылымдық тұрғыдан алғанда, графен басқа көміртекті материалдарды құрайтын негізгі бірлік болып табылады: ол нөлдік фуллерендерге дейін майысады, бір өлшемді көміртекті нанотүтіктерге бұрылады және үш өлшемді графитке жиналады.
Қорытындылай келе, көміртекті наноматериалдар әрқашан наноғылым мен технологиялық зерттеулерде өзекті тақырып болды және маңызды ғылыми жетістіктерге қол жеткізді.Бірегей құрылымы мен тамаша физикалық және химиялық қасиеттерінің арқасында көміртекті наноматериалдар литий-ионды аккумулятор материалдарында, оптоэлектрондық материалдарда, катализаторларды тасымалдаушыларда, химиялық және биологиялық сенсорларда, сутегі сақтау материалдарында және суперконденсатор материалдарында және басқа да мәселелерде кеңінен қолданылады.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — нанокөміртекті материалдарды индустрияландырудың ізашары, өнеркәсіптік өндіріске арналған көміртекті нанотүтіктерді және басқа нанокөміртекті материалдарды бірінші отандық өндіруші және әлемдегі жетекші сапаны қолдану, нано- көміртекті материалдар бүкіл әлемге экспортталды, жауап жақсы.Ұлттық даму стратегиясы мен модульдік менеджмент негізінде, Хунгву Нано нарыққа бағдарланған, технологияға негізделген, тұтынушылардың ақылға қонымды талаптарын қанағаттандыру үшін өз миссиясын ұстанады және Қытайдың өңдеу өнеркәсібінің күшін арттыруға тынымсыз күш салады.