Introduzzjoni tan-nanomaterjali tal-karbonju

Għal żmien twil, in-nies jafu biss li hemm tliet allotropi tal-karbonju: djamant, grafita u karbonju amorfu. Madankollu, fl-aħħar tliet deċennji, mill-fullerenes b'dimensjoni żero, nanotubi tal-karbonju b'dimensjoni waħda, għal grafena b'żewġ dimensjonijiet ġiet skoperta kontinwament, nanomaterjali ġodda tal-karbonju jkomplu jattiraw l-attenzjoni tad-dinja. In-nanomaterjali tal-karbonju jistgħu jiġu kklassifikati fi tliet kategoriji skont il-grad ta 'restrizzjoni nanoskala fuq id-dimensjonijiet spazjali tagħhom: nanomaterjali tal-karbonju b'dimensjoni żero, dimensjonali u bidimensjonali.
Nanomaterjali 0-dimensjonali jirreferu għal materjali li huma fl-iskala tan-nanometru fi spazju tridimensjonali, bħal nano-partiċelli, raggruppamenti atomiċi u tikek kwantistiċi. Is-soltu huma magħmula minn numru żgħir ta 'atomi u molekuli. Hemm ħafna nano-materjali tal-karbonju b'dimensjoni żero, bħal karbonju iswed, nano-diamond, nano-mimlija C60, partiċelli nano-metall miksija bil-karbonju.

MalliC60Ġie skopert, il-kimiċi bdew jesploraw il-possibbiltà tal-applikazzjoni tagħhom għall-katalist. Fil-preżent, il-fullerenes u d-derivattivi tagħhom fil-qasam tal-materjali katalitiċi jinkludu prinċipalment it-tliet aspetti li ġejjin:

(1) fullerenes direttament bħala katalist;

(2) fullerenes u d-derivattivi tagħhom bħala katalist omoġenju;

(3) Applikazzjoni ta 'fullerenes u d-derivattivi tagħhom f'katalizzaturi eteroġenji.
Partiċelli nano-metall miksija bil-karbonju huma tip ġdid ta 'kompost nano-karbonju-metal-metal-metal-dimensjonali. Minħabba l-limitazzjoni tal-qoxra tal-karbonju u l-effett protettiv, il-partiċelli tal-metall jistgħu jiġu limitati fi spazju żgħir u n-nanopartiċelli tal-metall miksija fih jistgħu jkunu jeżistu b'mod stabbli taħt l-influwenza ta 'l-ambjent estern. Dan it-tip ġdid ta 'nanomaterjali tal-metall tal-karbonju b'dimensjoni żero għandu proprjetajiet optoelettroniċi uniċi u għandu firxa wiesgħa ħafna ta' applikazzjonijiet f'materjali mediċi, manjetiċi ta 'reġistrazzjoni, materjali tal-lqugħ elettromanjetiku, materjali tal-elettrodu tal-batterija tal-litju u materjali katalitiċi.

Nanomaterjali tal-karbonju b'dimensjoni waħda tfisser li l-elettroni jimxu liberament f'direzzjoni waħda mhux nanoskala u l-moviment huwa lineari. Rappreżentanti tipiċi ta 'materjali tal-karbonju b'dimensjoni waħda huma nanotubi tal-karbonju, nanofibri tal-karbonju u simili. Id-differenza bejn it-tnejn tista 'tkun ibbażata fuq id-dijametru tal-materjal li tiddistingwi, tista' tkun ukoll ibbażata fuq il-grad ta 'grafitizzazzjoni tal-materjal li għandu jiġi definit. Skond id-dijametru tal-materjal ifisser li: id-dijametru D taħt il-50nm, l-istruttura vojta interna hija ġeneralment imsejħa nanotubi tal-karbonju, u d-dijametru fil-firxa ta '50 -200nm, l-aktar mill-folja tal-grafita b'ħafna saffi mgħawġa, mingħajr strutturi vojta ovvji ħafna drabi huma msejħa nanofibri tal-karbonju.

Skond il-grad ta 'grafitizzazzjoni tal-materjal, id-definizzjoni tirreferi għall - grafitizzazzjoni hija aħjar, l - orjentazzjoni tal -grafitaFolja orjentata parallela mal-assi tat-tubu tissejjaħ nanotubi tal-karbonju, filwaqt li l-grad ta 'grafitizzazzjoni huwa baxx jew l-ebda struttura ta' grafitizzazzjoni, l-arranġament tal-folji tal-grafita huwa diżorganizzat, il-materjal bi struttura vojta fin-nofs u ankeNanotubi tal-karbonju b'ħitan b'ħafnahuma kollha maqsuma f'nofibri tal-karbonju. M’għandniex xi ngħidu, id-distinzjoni bejn nanotubi tal-karbonju u nanofibri tal-karbonju mhix ovvja f’diversi dokumenti.

Fl-opinjoni tagħna, irrispettivament mill-grad ta 'grafitizzazzjoni tan-nanomaterjali tal-karbonju, aħna niddistingwu bejn nanotubi tal-karbonju u nanofibri tal-karbonju bbażati fuq il-preżenza jew in-nuqqas ta' struttura vojta. Jiġifieri, nanomaterjali tal-karbonju b'dimensjoni waħda li jiddefinixxu struttura vojta huma nanotubi tal-karbonju li m'għandhom l-ebda struttura vojta jew l-istruttura vojta mhix ovvja nanomaterjali b'dimensjoni waħda tan-nanofibri tal-karbonju.
Nanomaterjali tal-karbonju b'żewġ dimensjonijiet: Il-grafena hija rappreżentant ta 'nanomaterjali b'żewġ dimensjonijiet tal-karbonju. Materjali funzjonali b'żewġ dimensjonijiet irrappreżentati mill-grafena kienu sħan ħafna f'dawn l-aħħar snin. Dan il-materjal stilla juri proprjetajiet uniċi tal-għaġeb fil-mekkanika, l-elettriku, is-sħana u l-manjetiżmu. Strutturalment, il-grafena hija l-unità bażika li tifforma materjali oħra tal-karbonju: titla 'sa fullerenes dimensjonali żero, curls f'nanotubi tal-karbonju b'dimensjoni waħda, u munzelli fi grafita tridimensjonali.
Fil-qosor, in-nanomaterjali tal-karbonju dejjem kienu suġġett jaħraq fir-riċerka tan-nanosjenza u t-teknoloġija u għamlu progress importanti fir-riċerka. Minħabba l-istruttura unika tagħhom u l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi eċċellenti tagħhom, in-nanomaterjali tal-karbonju jintużaw ħafna fil-materjali tal-batterija tal-jone tal-litju, materjali optoelettroniċi, trasportaturi tal-katalisti, sensuri kimiċi u bijoloġiċi, materjali tal-ħażna tal-idroġenu u materjali tas-superkapacitor u aspetti oħra ta 'tħassib.

Iċ-Ċina Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd - Il-prekursur tal-industrijalizzazzjoni tal-materjali nano-karbonju, huwa l-ewwel manifattur domestiku ta 'nanotubi tal-karbonju u materjali oħra ta' nano-karbonju għall-produzzjoni industrijali u l-applikazzjoni tal-kwalità ewlenija fid-dinja, il-produzzjoni ta 'materjali nano-karbonju ġew esportati lejn id-dinja kollha. Ibbażat fuq l-istrateġija ta 'żvilupp nazzjonali u l-immaniġġjar modulari, Hongwu Nano jaderixxi ma' orjentat lejn is-suq, immexxi mit-teknoloġija, biex jissodisfa t-talbiet raġonevoli tal-klijenti bħala l-missjoni tagħha, u jagħmel sforzi bla waqfien biex itejjeb is-saħħa tal-industrija tal-manifattura taċ-Ċina.