가장 대표적인 1차원 나노소재로서,단일벽 탄소나노튜브(SWCNTs)는 우수한 물리적 및 화학적 특성을 많이 가지고 있습니다.단일벽 탄소나노튜브의 기초 및 응용 분야에 대한 지속적인 심도 있는 연구를 통해 나노전자소자, 복합재료 강화제, 에너지 저장 매체, 촉매 및 촉매 담지체, 센서, 현장 이미 터, 전도성 필름, 바이오 나노 재료 등이 있으며 그 중 일부는 이미 산업 응용 분야를 달성했습니다.

단일벽 탄소나노튜브의 기계적 성질

단일벽 탄소 나노튜브의 탄소 원자는 매우 강한 CC 공유 결합으로 결합됩니다.높은 축방향 강도, 제동복사력, 탄성계수를 가지는 구조로 추측된다.연구진은 CNT 자유단의 진동 주파수를 측정한 결과 탄소나노튜브의 영률이 1Tpa에 달할 수 있다는 사실을 발견했다. 이는 강철의 약 5배인 다이아몬드의 영률과 거의 같다.SWCNT는 매우 높은 축 강도를 가지며 강철의 약 100배입니다.단일벽 탄소나노튜브의 탄성 변형률은 5%, 최대 12%로 강철의 약 60배입니다.CNT는 인성과 굽힘성이 우수합니다.

단일벽 탄소나노튜브는 복합재료에 우수한 기계적 성질을 부여하여 복합재료가 원래 가지고 있지 않은 강도, 인성, 탄성 및 내피로성을 나타낼 수 있는 우수한 복합재료 보강재이다.나노프로브 측면에서 탄소 나노튜브는 더 높은 분해능과 더 큰 감지 깊이를 가진 스캐닝 프로브 팁을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

단일벽 탄소나노튜브의 전기적 특성

단일벽 탄소나노튜브의 나선형 관 구조는 독특하고 우수한 전기적 특성을 결정합니다.이론적 연구에 따르면 탄소 나노튜브에서 전자의 탄도 수송으로 인해 전류 전달 용량이 109A/cm2로 높으며 전도성이 좋은 구리보다 1000배 더 높습니다.단일벽 탄소나노튜브의 직경은 약 2nm이며, 그 안의 전자의 이동은 양자 거동을 갖는다.양자 물리학의 영향을 받아 SWCNT의 직경과 나선형 모드가 변화함에 따라 가전자대와 전도대의 에너지 갭이 거의 0에서 1eV로 변경될 수 있으며 전도도는 금속 및 반도체가 될 수 있으므로 탄소 나노튜브의 전도도는 키랄성 각도와 직경을 변경하여 조정할 수 있습니다.지금까지 단일벽 탄소나노튜브와 같이 단순히 원자의 배열을 변경함으로써 유사하게 에너지 갭을 조정할 수 있는 다른 물질은 발견되지 않았습니다.

흑연 및 다이아몬드와 같은 탄소 나노튜브는 뛰어난 열전도체입니다.탄소나노튜브는 전기전도도와 마찬가지로 축방향 열전도도가 우수하여 이상적인 열전도성 소재입니다.이론적 계산에 따르면 탄소 나노튜브(CNT) 열전도 시스템은 포논의 평균 자유 경로가 크고 포논은 파이프를 따라 원활하게 전달될 수 있으며 축방향 열전도율은 약 6600W/m•K 이상이며 이는 단층 그래핀의 열전도도.연구원들은 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT)의 실온 열전도율이 3500W/m•K에 가깝다는 것을 측정했으며, 이는 다이아몬드 및 흑연(~2000W/m•K)보다 훨씬 큽니다.탄소나노튜브는 축 방향의 열교환 성능이 매우 높지만 수직 방향의 열교환 성능은 상대적으로 낮고, 탄소나노튜브는 자체의 기하학적 특성에 의해 제한을 받으며 팽창률이 거의 제로에 가깝기 때문에 심지어 많은 탄소 나노튜브가 다발로 묶여 있으면 한 탄소 나노튜브에서 다른 탄소 나노튜브로 열이 전달되지 않습니다.

단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)의 우수한 열전도율은 차세대 방열기 접촉면의 우수한 소재로 판단되어 향후 컴퓨터 CPU 칩 방열기의 열전도제로 사용될 수 있다.CPU와 접촉하는 표면 전체가 탄소나노튜브로 구성된 탄소나노튜브 CPU 라디에이터는 일반적으로 사용되는 구리 소재보다 열전도율이 5배 높다.동시에 단일벽 탄소나노튜브는 열전도율이 높은 복합재료에 좋은 응용 전망을 가지고 있으며 엔진 및 로켓과 같은 다양한 고온 부품에 사용될 수 있습니다.

단일벽 탄소나노튜브의 광학적 특성

단일벽 탄소 나노튜브의 독특한 구조는 독특한 광학 특성을 만들어 냈습니다.라만 분광법, 형광 분광법 및 자외선-가시-근적외선 분광법이 광학 특성 연구에 널리 사용되었습니다.라만 분광법은 단일벽 탄소 나노튜브에 가장 일반적으로 사용되는 검출 도구입니다.단일벽 탄소나노튜브 링 호흡 진동 모드(RBM)의 특징적인 진동 모드는 약 200nm에서 나타난다.RBM은 탄소 나노튜브의 미세 구조를 결정하고 샘플에 단일벽 탄소 나노튜브가 포함되어 있는지 여부를 결정하는 데 사용할 수 있습니다.

단일벽 탄소나노튜브의 자기적 특성

탄소나노튜브는 이방성과 반자성이라는 독특한 자기적 성질을 가지고 있어 연성 강자성 물질로 활용될 수 있다.특정 구조를 가진 일부 단일벽 탄소나노튜브도 초전도성을 가지며 초전도 와이어로 사용될 수 있습니다.

단일벽 탄소나노튜브의 가스 저장 성능

단일 벽 탄소 나노튜브의 1차원 관형 구조와 큰 길이 대 직경 비율은 중공 튜브 캐비티가 강한 모세관 효과를 갖도록 하여 독특한 흡착, 가스 저장 및 침투 특성을 갖습니다.기존 연구 보고서에 따르면 단일벽 탄소나노튜브는 기존의 다른 수소 저장 물질을 훨씬 능가하는 가장 큰 수소 저장 용량을 가진 흡착 물질이며 수소 연료 전지의 개발을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다.

단일벽 탄소나노튜브의 촉매 활성

단일벽 탄소나노튜브는 우수한 전자 전도성, 높은 화학적 안정성 및 큰 비표면적(SSA)을 가지고 있습니다.그들은 촉매 또는 촉매 캐리어로 사용할 수 있으며 더 높은 촉매 활성을 갖습니다.전통적인 불균일 촉매 또는 전기 촉매 및 광촉매에 관계없이 단일 벽 탄소 나노튜브는 큰 응용 가능성을 보여주었습니다.

Guangzhou Hongwu는 길이, 순도(91-99%), 기능화 유형이 다른 높고 안정적인 품질의 단일벽 탄소 나노튜브를 공급합니다.또한 분산을 사용자 정의할 수 있습니다.