Kā reprezentatīvākais viendimensiju nanomateriāla,vienas sienas oglekļa nanocaurules（SWCNTS） ir daudz lielisku fizikālo un ķīmisko īpašību. Ar nepārtrauktu padziļinātu pētījumu par vienas sienas oglekļa nanocaurulēm un pielietojumu daudzās jomās ir parādījuši plašu pielietojuma izredzes, ieskaitot nano elektroniskās ierīces, kompozītmateriālu pastiprinātājus, enerģijas uzkrāšanas līdzekļus, katalizatorus un katalizatora pārvadātājus, sensorus, lauka izstarotājus, vadošus filmas, bio-trano materiālus utt., Daži no tiem jau ir sasnieguši rūpnieciskus veidus.

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu mehāniskās īpašības

Vienas sienas oglekļa nanocaurules oglekļa atomi tiek apvienoti ar ļoti spēcīgām CC kovalentajām saitēm. No struktūras tiek spekulēts, ka tiem ir augsta aksiālā izturība, Bremsstrahlung un elastības modulis. Pētnieki izmērīja CNT brīvā gala vibrācijas biežumu un atklāja, ka Younga oglekļa nanocaurules modulis var sasniegt 1TPA, kas ir gandrīz vienāds ar Younga dimanta moduli, kas ir apmēram 5 reizes lielāks par tēraudu. SWCNT ir ārkārtīgi augsta aksiālā izturība, tas ir apmēram 100 reizes lielāks par tēraudu; Vienas sienas oglekļa nanocaurules elastīgais celms ir 5%, līdz 12%, kas ir apmēram 60 reizes lielāks nekā tērauda. CNT ir lieliska izturība un saliekamība.

Vienas sienas oglekļa nanocaurules ir lieliski kompozītmateriālu pastiprinājumi, kas kompozītmateriāliem var piešķirt to izcilās mehāniskās īpašības, lai kompozītmateriāli parāda izturību, izturību, elastību un noguruma izturību, kas tiem sākotnēji nav. Runājot par nanoprobiem, oglekļa nanocaurules var izmantot, lai iegūtu skenēšanas zondes padomus ar augstāku izšķirtspēju un lielāku atklāšanas dziļumu.

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu elektriskās īpašības

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu spirālveida cauruļveida struktūra nosaka tā unikālās un izcilās elektriskās īpašības. Teorētiskie pētījumi parādīja, ka, ņemot vērā elektronu ballistisko transportēšanu oglekļa nanocaurulēs, to pašreizējā nēsāšanas spēja ir pat 109a/cm2, kas ir 1000 reizes lielāka nekā vara ar labu vadītspēju. Vienas sienas oglekļa nanocaurules diametrs ir aptuveni 2nm, un elektronu kustībai tajā ir kvantu izturēšanās. Kvantu fizikas ietekmē kā SWCNT izmaiņu diametru un spirāles režīmu, valences joslas enerģijas spraugu un vadīšanas joslu var mainīt no gandrīz nulles uz 1EV, tās vadītspēja var būt metāliska un pusvadoša, tāpēc oglekļa nanocaurulīšu vadītspēju var pielāgot, mainot hiralitātes leņķi un diametru. Pagaidām neviena cita viela nav atzīta par līdzīgu vienas sienas oglekļa nanocaurulēm, var līdzīgi pielāgot enerģijas atšķirību, vienkārši mainot atomu izvietojumu.

Oglekļa nanocaurules, piemēram, grafīts un dimants, ir izcili siltuma vadītāji. Tāpat kā to elektriskā vadītspēja, arī oglekļa nanocaurulēm ir lieliska aksiālā siltumvadītspēja, un tie ir ideāli siltumvadītāji. Teorētiskie aprēķini rāda, ka oglekļa nanocaurules （CNT） Siltuma vadīšanas sistēmai ir liels vidējais fononu ceļš, fononus var vienmērīgi pārraidīt pa cauruli, un tā aksiālā siltumvadītspēja ir aptuveni 6600W/m • k vai vairāk, kas ir līdzīga vienas slāņa grafēna termiskā vadītspēja. Pētnieki izmērīja, ka vienas sienas oglekļa nanocaurules （SWCNT） istabas temperatūras termiskā vadītspēja ir tuvu 3500W/m • K, kas ir daudz lielāks nekā dimanta un grafīta (~ 2000W/m • k). Lai arī oglekļa nanocaurulīšu siltuma apmaiņas veiktspēja aksiālajā virzienā ir ļoti augsta, to siltuma apmaiņas veiktspēja vertikālā virzienā ir salīdzinoši zema, un oglekļa nanocaurules ierobežo viņu pašu ģeometriskās īpašības, un to izplešanās ātrums ir gandrīz nulle, tāpēc pat daudziem oglekļa nanocaurulēm, kas iespraustas saišķī, ​​siltums netiks nodots no viena oglekļa nanotube uz citu.

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu (SWCNT) lieliskā siltumvadītspēja tiek uzskatīta par lielisku materiālu nākamās paaudzes radiatoru kontakta virsmai, kas nākotnē var padarīt tos par siltumvadītspējas līdzekli datora CPU mikroshēmu radiatoriem. Oglekļa nanocaurules CPU radiatoram, kura kontakta virsmai ar CPU ir pilnībā izgatavota no oglekļa nanocaurulēm, ir siltumvadītspēja 5 reizes vairāk nekā parasti lietotu vara materiāliem. Tajā pašā laikā vienas sienas oglekļa nanocaurulēm ir labas uzklāšanas izredzes ar augstas siltumvadītspējas kompozītmateriālu materiāliem, un tās var izmantot dažādos augstas temperatūras komponentos, piemēram, motoros un raķetēs.

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu optiskās īpašības

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu unikālā struktūra ir radījusi savas unikālās optiskās īpašības. Ramana spektroskopija, fluorescences spektroskopija un ultravioletā redzamā tuvākā infrasarkanā spektroskopija ir plaši izmantota tās optisko īpašību izpētē. Ramana spektroskopija ir visbiežāk izmantotais noteikšanas rīks vienas sienas oglekļa nanocaurulēm. Raksturīgais vienas sienas oglekļa nanocaurules vibrācijas režīms gredzenveida elpošanas vibrācijas režīms (RBM) parādās aptuveni 200 nm. RBM var izmantot, lai noteiktu oglekļa nanocaurules mikrostruktūru un noteiktu, vai paraugā ir vienas sienas oglekļa nanocaurules.

Vienas sienas oglekļa nanocauruļu magnētiskās īpašības

Oglekļa nanocaurulēm ir unikālas magnētiskās īpašības, kas ir anizotropiskas un diamagnētiskas, un tās var izmantot kā mīkstus feromagnētiskus materiālus. Dažām vienas sienas oglekļa nanocaurulēm ar īpašām struktūrām ir arī supravadītspēja, un tās var izmantot kā supravadošus vadus.

Gāzes uzglabāšanas veiktspēja vienas sienas oglekļa nanocaurulēm

Viendimensiju cauruļveida struktūra un lielā garuma un diametra attiecība ar vienas sienas oglekļa nanocaurulēm padara dobu caurules dobumu ir spēcīga kapilāra efekts, tāpēc tam ir unikāla adsorbcija, gāzes uzglabāšana un infiltrācijas īpašības. Saskaņā ar esošajiem pētījumu ziņojumiem, vienas sienas oglekļa nanocaurules ir adsorbcijas materiāli ar lielāko ūdeņraža uzglabāšanas spēju, kas ievērojami pārsniedz citus tradicionālos ūdeņraža uzglabāšanas materiālus, un tas palīdzēs veicināt ūdeņraža degvielas elementu attīstību.

Vienas sienas oglekļa nanocaurulīšu katalītiskā aktivitāte

Vienas sienas oglekļa nanocaurulēm ir lieliska elektroniskā vadītspēja, augsta ķīmiskā stabilitāte un liels specifisks virsmas laukums (SSA). Tos var izmantot kā katalizatorus vai katalizatora nesējus, un tiem ir augstāka katalītiskā aktivitāte. Neatkarīgi no tradicionālās neviendabīgās katalīzes vai elektrokatalīzes un fotokatalīzes, vienas sienas oglekļa nanocaurules ir parādījušas lielisku uzklāšanas potenciālu.

Guangzhou Hongwu piegādā augstas un stabilas kvalitātes vienas sienas oglekļa nanocaurules ar atšķirīgu garumu, tīrību (91–99%), funkcionalizēti veidi. Var arī pielāgot izkliedi.