Nanomateriale de carbon Introducere

De mult, oamenii știu doar că există trei alotropi de carbon: diamantul, grafitul și carbonul amorf.Cu toate acestea, în ultimele trei decenii, de la fulerenele zero-dimensionale, nanotuburi de carbon unidimensionale, până la grafenul bidimensional au fost descoperite în mod continuu, noi nanomateriale de carbon continuă să atragă atenția lumii.Nanomaterialele de carbon pot fi clasificate în trei categorii în funcție de gradul de constrângere la scară nanometrică asupra dimensiunilor lor spațiale: nanomateriale de carbon zero-dimensionale, unidimensionale și bidimensionale.
Nanomaterialele 0-dimensionale se referă la materiale care se află la scara nanometrică în spațiul tridimensional, cum ar fi nanoparticulele, clusterele atomice și punctele cuantice.Ele sunt de obicei compuse dintr-un număr mic de atomi și molecule.Există multe nano-materiale de carbon cu dimensiuni zero, cum ar fi negru de fum, nano-diamant, nano-fulerenă C60, particule nano-metalice acoperite cu carbon.

De îndată ceC60a fost descoperit, chimiștii au început să exploreze posibilitatea aplicării lor la catalizator.În prezent, fulerenele și derivații lor în domeniul materialelor catalitice includ în principal următoarele trei aspecte:

(1) fulerene direct ca catalizator;

(2) fulerene și derivații lor ca catalizator omogen;

(3) Aplicarea fulerenelor și a derivaților lor în catalizatori eterogene.
Particulele nano-metalice acoperite cu carbon sunt un nou tip de compozit nano-carbon-metal cu dimensiuni zero.Datorită limitării carcasei de carbon și efectului de protecție, particulele de metal pot fi limitate într-un spațiu mic, iar nanoparticulele de metal acoperite în acesta pot exista stabil sub influența mediului extern.Acest nou tip de nanomateriale carbon-metal cu dimensiuni zero are proprietăți optoelectronice unice și are o gamă foarte largă de aplicații în materiale medicale, de înregistrare magnetică, materiale de ecranare electromagnetică, materiale pentru electrozi pentru baterii cu litiu și materiale catalitice.

Nanomaterialele de carbon unidimensionale înseamnă că electronii se mișcă liber într-o singură direcție non-nanoscală, iar mișcarea este liniară.Reprezentanții tipici ai materialelor de carbon unidimensionale sunt nanotuburi de carbon, nanofibre de carbon și altele asemenea.Diferența dintre cele două se poate baza pe diametrul materialului de distins, se poate baza și pe gradul de grafitizare a materialului de definit.În funcție de diametrul materialului înseamnă că: diametrul D sub 50 nm, structura internă goală este de obicei denumită nanotuburi de carbon, iar diametrul în intervalul 50-200 nm, în principal prin foaia de grafit multistrat ondulată, cu nicio structură goală evidentă este adesea denumită nanofibre de carbon.

În funcție de gradul de grafitizare al materialului, definiția se referă la grafitizarea este mai bună, orientareagrafitFoaia orientată paralel cu axa tubului se numește nanotuburi de carbon, în timp ce gradul de grafitizare este scăzut sau nu are o structură de grafitizare, Dispunerea foilor de grafit este dezorganizată, materialul cu structură goală în mijloc și chiarnanotuburi de carbon cu pereți multiplitoate sunt împărțite în nanofibre de carbon.Desigur, distincția dintre nanotuburi de carbon și nanofibre de carbon nu este evidentă în diferite documente.

În opinia noastră, indiferent de gradul de grafitizare al nanomaterialelor de carbon, distingem între nanotuburi de carbon și nanofibre de carbon pe baza prezenței sau absenței unei structuri goale.Adică, nanomaterialele de carbon unidimensionale care definesc o structură goală sunt nanotuburi de carbon care nu au structură goală Sau structura goală nu este evidentă nanomateriale de carbon unidimensionale nanofibre de carbon.
Nanomateriale de carbon bidimensionale: Grafenul este un reprezentant al nanomaterialelor de carbon bidimensionale.Materialele funcționale bidimensionale reprezentate de grafen au fost foarte fierbinți în ultimii ani.Acest material stea prezintă proprietăți unice uimitoare în mecanică, electricitate, căldură și magnetism.Din punct de vedere structural, grafenul este unitatea de bază care alcătuiește alte materiale de carbon: se deformează până la fulerene cu dimensiuni zero, se ondula în nanotuburi de carbon unidimensionale și se stivuiește în grafit tridimensional.
Pe scurt, nanomaterialele de carbon au fost întotdeauna un subiect fierbinte în cercetarea în domeniul nanoștiinței și tehnologiei și au făcut progrese importante în cercetare.Datorită structurii lor unice și proprietăților fizice și chimice excelente, nanomaterialele de carbon sunt utilizate pe scară largă în materialele bateriilor litiu-ion, materiale optoelectronice, purtători de catalizatori, senzori chimici și biologici, materiale de stocare a hidrogenului și materiale pentru supercondensatori și alte aspecte de îngrijorare.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — precursorul industrializării materialelor nano-carbon, este primul producător autohton de nanotuburi de carbon și alte materiale de nano-carbon pentru producția industrială și aplicarea calității de vârf din lume, producția de nano- materialele de carbon au fost exportate în întreaga lume, răspunsul este bun.Pe baza strategiei naționale de dezvoltare și a managementului modular, Hongwu Nano aderă la orientat spre piață, bazat pe tehnologie, pentru a satisface cerințele rezonabile ale clienților ca misiune și depune eforturi neîncetate pentru a spori puterea industriei de producție din China.