Koolstof nanomaterialen Inleiding

Lange tijd weten mensen alleen dat er drie koolstofallotropen zijn: diamant, grafiet en amorfe koolstof.Echter, in de afgelopen drie decennia, van de nul-dimensionale fullerenen, eendimensionale koolstof nanobuisjes, tot tweedimensionaal grafeen is continu ontdekt, nieuwe koolstof nanomaterialen blijven de aandacht van de wereld trekken.Koolstofnanomaterialen kunnen worden ingedeeld in drie categorieën op basis van de mate van beperking op nanoschaal van hun ruimtelijke dimensies: nul-dimensionale, eendimensionale en tweedimensionale koolstofnanomaterialen.
0-dimensionale nanomaterialen verwijzen naar materialen op nanometerschaal in een driedimensionale ruimte, zoals nanodeeltjes, atomaire clusters en kwantumdots.Ze zijn meestal samengesteld uit een klein aantal atomen en moleculen.Er zijn veel nul-dimensionale koolstofnanomaterialen, zoals carbonzwart, nanodiamant, nanofullereen C60, met koolstof gecoate nanometaaldeeltjes.

Zo snel als deC60werd ontdekt, begonnen chemici de mogelijkheid van hun toepassing op de katalysator te onderzoeken.Momenteel omvatten fullerenen en hun derivaten op het gebied van katalytische materialen voornamelijk de volgende drie aspecten:

(1) fullerenen direct als katalysator;

(2) fullerenen en hun derivaten als homogene katalysator;

(3) Toepassing van fullerenen en hun derivaten in heterogene katalysatoren.
Met koolstof beklede nanometaaldeeltjes zijn een nieuw type nul-dimensionale nano-koolstof-metaalcomposiet.Vanwege de beperking van de koolstofschaal en het beschermende effect kunnen de metaaldeeltjes in een kleine ruimte worden opgesloten en kunnen de metalen nanodeeltjes die erin zijn gecoat stabiel bestaan ​​onder invloed van de externe omgeving.Dit nieuwe type nul-dimensionale koolstof-metaal nanomaterialen heeft unieke opto-elektronische eigenschappen en heeft een zeer breed scala aan toepassingen in medische, magnetische opnamematerialen, elektromagnetische afschermingsmaterialen, elektrodematerialen voor lithiumbatterijen en katalytische materialen.

Eendimensionale koolstofnanomaterialen betekent dat elektronen vrij bewegen in slechts één niet-nanoschaalrichting en dat de beweging lineair is.Typische vertegenwoordigers van eendimensionale koolstofmaterialen zijn koolstofnanobuisjes, koolstofnanovezels en dergelijke.Het verschil tussen de twee kan gebaseerd zijn op de diameter van het te onderscheiden materiaal, maar kan ook gebaseerd zijn op de mate van grafitisering van het te definiëren materiaal.Volgens de diameter van het materiaal betekent dat: de diameter D onder 50 nm, de interne holle structuur wordt gewoonlijk koolstofnanobuisjes genoemd, en de diameter in het bereik van 50-200 nm, meestal door het meerlagige grafietblad gekruld, met geen voor de hand liggende holle structuren worden vaak koolstofnanovezels genoemd.

Volgens de mate van grafitisering van het materiaal, verwijst de definitie naar de grafitisering is beter, de oriëntatie van degrafietvel dat evenwijdig aan de buisas is georiënteerd, wordt koolstofnanobuisjes genoemd, terwijl de mate van grafitisatie laag of geen grafitiseringsstructuur is. De opstelling van de grafietvellen is ongeorganiseerd, het materiaal met holle structuur in het midden en zelfs demeerwandige koolstof nanobuisjeszijn allemaal onderverdeeld in koolstof nanovezels.Natuurlijk is het onderscheid tussen koolstofnanobuisjes en koolstofnanovezels in verschillende documenten niet duidelijk.

Naar onze mening maken we, ongeacht de mate van grafitisering van koolstofnanomaterialen, onderscheid tussen koolstofnanobuisjes en koolstofnanovezels op basis van de aan- of afwezigheid van een holle structuur.Dat wil zeggen, eendimensionale koolstofnanomaterialen die een holle structuur definiëren, zijn koolstofnanobuisjes die geen holle structuur hebben. Of de holle structuur is niet duidelijk eendimensionale koolstofnanomaterialen koolstofnanovezels.
Tweedimensionale koolstofnanomaterialen: Grafeen is een vertegenwoordiger van tweedimensionale koolstofnanomaterialen.Tweedimensionale functionele materialen vertegenwoordigd door grafeen zijn de laatste jaren erg hot.Dit stermateriaal vertoont verbazingwekkende unieke eigenschappen op het gebied van mechanica, elektriciteit, warmte en magnetisme.Structureel gezien is grafeen de basiseenheid waaruit andere koolstofmaterialen bestaan: het vervormt tot nuldimensionale fullerenen, krult op tot eendimensionale koolstofnanobuisjes en stapelt zich op tot driedimensionaal grafiet.
Samengevat, koolstofnanomaterialen zijn altijd een hot topic geweest in nanowetenschappelijk en technologisch onderzoek en hebben belangrijke onderzoeksvooruitgang geboekt.Vanwege hun unieke structuur en uitstekende fysische en chemische eigenschappen, worden koolstofnanomaterialen veel gebruikt in lithium-ionbatterijmaterialen, opto-elektronische materialen, katalysatordragers, chemische en biologische sensoren, waterstofopslagmaterialen en supercondensatormaterialen en andere zorgwekkende aspecten.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd - de voorloper van de industrialisatie van nanokoolstofmaterialen, is de eerste binnenlandse fabrikant van koolstofnanobuisjes en andere nanokoolstofmaterialen voor industriële productie en toepassing van 's werelds toonaangevende kwaliteit, productie van nano- koolstofmaterialen zijn geëxporteerd naar over de hele wereld, de respons is goed.Gebaseerd op de nationale ontwikkelingsstrategie en modulair beheer, houdt Hongwu Nano zich aan marktgericht, technologiegedreven, om te voldoen aan de redelijke eisen van klanten als haar missie, en om niet-aflatende inspanningen te leveren om de kracht van de Chinese verwerkende industrie te versterken.