Anglies nanomedžiagos Įvadas

Ilgą laiką žmonės žinojo tik tai, kad yra trys anglies alotropai: deimantas, grafitas ir amorfinė anglis.Tačiau per pastaruosius tris dešimtmečius, pradedant nuliniais fulerenais, vienmačiais anglies nanovamzdeliais ir baigiant dvimačiu grafenu, nuolat buvo atrasta naujos anglies nanomedžiagos ir toliau traukia pasaulio dėmesį.Anglies nanomedžiagos gali būti suskirstytos į tris kategorijas pagal jų erdvinių matmenų nanoskalės apribojimo laipsnį: nulinės, vienmatės ir dvimatės anglies nanomedžiagos.
0 dimensijos nanomedžiagos reiškia medžiagas, kurios yra nanometrų skalėje trimatėje erdvėje, pvz., nanodalelės, atomų klasteriai ir kvantiniai taškai.Paprastai juos sudaro nedidelis skaičius atomų ir molekulių.Yra daug nulinės dimensijos anglies nanomedžiagų, tokių kaip suodžiai, nanodeimantas, nanofullerenas C60, anglimi dengtos nanometalo dalelės.

Kai tikC60buvo atrastas, chemikai pradėjo tyrinėti jų pritaikymo katalizatoriui galimybę.Šiuo metu fullerenai ir jų dariniai katalizinių medžiagų srityje daugiausia apima šiuos tris aspektus:

(1) fullerenai tiesiogiai kaip katalizatorius;

(2) fullerenai ir jų dariniai kaip vienalytis katalizatorius;

(3) Fullerenų ir jų darinių taikymas heterogeniniuose katalizatoriuose.
Anglimi dengtos nanometalo dalelės yra naujo tipo nulinio matmens nano-anglies ir metalo kompozitas.Dėl anglies apvalkalo apribojimo ir apsauginio poveikio metalo dalelės gali būti uždarytos mažoje erdvėje, o ja padengtos metalo nanodalelės gali stabiliai egzistuoti veikiamos išorinės aplinkos.Šios naujos rūšies nulinės dimensijos anglies-metalo nanomedžiagos pasižymi unikaliomis optoelektroninėmis savybėmis ir labai plačiai naudojamos medicinos, magnetinio įrašymo medžiagose, elektromagnetinėse ekranavimo medžiagose, ličio baterijų elektrodų medžiagose ir katalizinėse medžiagose.

Vienmatės anglies nanomedžiagos reiškia, kad elektronai laisvai juda tik viena ne nanoskalės kryptimi, o judėjimas yra tiesinis.Tipiški vienmačių anglies medžiagų atstovai yra anglies nanovamzdeliai, anglies nanopluoštai ir panašiai.Skirtumas tarp šių dviejų gali būti pagrįstas atskirti skirtos medžiagos skersmeniu, taip pat gali būti pagrįstas apibrėžtos medžiagos grafitizacijos laipsniu.Pagal medžiagos skersmenį reiškia, kad: skersmuo D mažesnis nei 50 nm, vidinė tuščiavidurė struktūra paprastai vadinama anglies nanovamzdeliais, o skersmuo yra 50–200 nm, daugiausia dėl daugiasluoksnio grafito lakšto, susukto, su nėra akivaizdžių Tuščiavidurės struktūros dažnai vadinamos anglies nanopluoštais.

Atsižvelgiant į medžiagos grafitizacijos laipsnį, apibrėžimas nurodo, kad grafitizacija yra geresnė,grafitasLakštas, orientuotas lygiagrečiai vamzdžio ašiai, vadinamas anglies nanovamzdeliais, o grafitizacijos laipsnis yra žemas arba grafitizacijos struktūros nėra, grafito lakštų išdėstymas yra netvarkingas, medžiaga su tuščiaviduria struktūra viduryje ir netgikelių sienelių anglies nanovamzdeliaivisi yra suskirstyti į anglies nanopluoštus.Žinoma, skirtumai tarp anglies nanovamzdelių ir anglies nanopluoštų įvairiuose dokumentuose nėra akivaizdūs.

Mūsų nuomone, nepaisant anglies nanomedžiagų grafitizacijos laipsnio, anglies nanovamzdelius ir anglies nanopluoštus skiriame pagal tuščiavidurės struktūros buvimą ar nebuvimą.Tai yra, vienmatės anglies nanomedžiagos, apibrėžiančios tuščiavidurę struktūrą, yra anglies nanovamzdeliai, neturintys tuščiavidurės struktūros arba tuščiavidurė struktūra nėra akivaizdi vienmatė anglies nanomedžiagos anglies nanopluoštai.
Dvimatės anglies nanomedžiagos: Grafenas yra dvimačių anglies nanomedžiagų atstovas.Dvimatės funkcinės medžiagos, kurias reprezentuoja grafenas, pastaraisiais metais buvo labai karštos.Ši žvaigždės medžiaga pasižymi nuostabiomis unikaliomis mechanikos, elektros, šilumos ir magnetizmo savybėmis.Struktūriškai grafenas yra pagrindinis vienetas, sudarantis kitas anglies medžiagas: jis deformuoja iki nulinių fulerenų, susisuka į vienmačius anglies nanovamzdelius ir susikaupia į trimatį grafitą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad anglies nanomedžiagos visada buvo aktuali nanomokslo ir technologijų tyrimų tema ir padarė didelę mokslinių tyrimų pažangą.Dėl savo unikalios struktūros ir puikių fizinių bei cheminių savybių anglies nanomedžiagos plačiai naudojamos ličio jonų baterijų medžiagose, optoelektroninėse medžiagose, katalizatorių laikikliuose, cheminiuose ir biologiniuose jutikliuose, vandenilio kaupimo medžiagose ir superkondensatorių medžiagose ir kituose susirūpinimą keliančiose srityse.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd – nano-anglies medžiagų industrializacijos pirmtakas, yra pirmasis anglies nanovamzdelių ir kitų nano-anglies medžiagų, skirtų pramoninei gamybai ir pritaikymui pasaulyje pirmaujančios kokybės, gamintojas. anglies medžiagos buvo eksportuotos į visą pasaulį, atsakymas yra geras.Remdamasi nacionaline plėtros strategija ir moduliniu valdymu, „Hongwu Nano“ laikosi į rinką orientuoto, technologijomis grindžiamo principo, siekdama patenkinti pagrįstus klientų poreikius, kaip savo misiją, ir dėti nepaliaujamas pastangas didinti Kinijos gamybos pramonės stiprumą.