Ca cel mai reprezentativ nanomaterial unidimensional,Nanotuburi de carbon cu un singur perete（SWCNT -urile） au multe proprietăți fizice și chimice excelente. Odată cu cercetările continue în profunzime privind aplicarea de bază și aplicarea nanotuburilor de carbon cu un singur perete, au arătat perspective largi de aplicare în multe domenii, inclusiv dispozitive electronice Nano, îmbunătățitori de materiale compozite, medii de depozitare a energiei, catalizatori și transportatori de catalizatori, senzori, emițători de teren, filme conductoare, materiale bio-nano, etc.

Proprietățile mecanice ale nanotuburilor de carbon cu un singur perete

Atomii de carbon ai nanotuburilor de carbon cu un singur perete sunt combinați cu legături covalente CC foarte puternice. Din structura se speculează că au o rezistență axială ridicată, bremsstrahlung și modul elastic. Cercetătorii au măsurat frecvența de vibrație a capătului liber al CNT -urilor și au descoperit că modulul Young de nanotuburi de carbon poate ajunge la 1TPA, ceea ce este aproape egal cu modulul de diamant al Young, care este de aproximativ 5 ori mai mare de oțel. SWCNT -urile au o rezistență axială extrem de ridicată, este de aproximativ 100 de ori mai mare decât cea a oțelului; Tulpina elastică a nanotuburilor de carbon cu un singur perete este de 5%, până la 12%, ceea ce este de aproximativ 60 de ori mai mare decât oțelul. CNT are o duritate excelentă și îndoire.

Nanotuburile de carbon cu un singur perete sunt întăriri excelente pentru materialele compozite, care pot oferi proprietăților lor mecanice excelente materialelor compozite, astfel încât materialele compozite arată rezistența, rezistența, elasticitatea și rezistența oboselii pe care nu le dețin inițial. În ceea ce privește nanoprobii, nanotuburile de carbon pot fi utilizate pentru a face sfaturi ale sondei de scanare cu o rezoluție mai mare și o adâncime mai mare de detectare.

Proprietățile electrice ale nanotuburilor de carbon cu un singur perete

Structura tubulară în spirală a nanotuburilor de carbon cu un singur perete determină proprietățile sale electrice unice și excelente. Studiile teoretice au arătat că, datorită transportului balistic al electronilor în nanotuburi de carbon, capacitatea de transport curentă a acestora este de până la 109a/cm2, care este de 1000 de ori mai mare decât cea a cuprului cu o conductivitate bună. Diametrul unui nanotub de carbon cu un singur perete este de aproximativ 2 nm, iar mișcarea electronilor în acesta are un comportament cuantic. Afectată de fizica cuantică, pe măsură ce diametrul și modul în spirală de schimbare SWCNT, decalajul energetic al benzii de valență și banda de conducere poate fi schimbată de la aproape zero la 1EV, conductivitatea acesteia poate fi metalică și semiconductoare, astfel încât conductivitatea nanotuburilor de carbon poate fi ajustată prin schimbarea unghiului de chiralitate și a diametrului. Până în prezent, nici o altă substanță nu s-a dovedit a fi ca niște nanotuburi de carbon cu un singur perete, pot ajusta în mod similar decalajul energetic prin simpla modificare a aranjamentului atomilor.

Nanotuburile de carbon, precum grafitul și diamantul, sunt conductori termici excelenți. La fel ca conductivitatea lor electrică, nanotuburile de carbon au, de asemenea, o conductivitate termică axială excelentă și sunt materiale conductoare termice ideale. Calculele teoretice arată că Nanotubul de carbon （CNT） Sistemul de conducere a căldurii are o cale liberă medie liberă de fononi, fononii pot fi transmise fără probleme de-a lungul conductei, iar conductivitatea termică axială este de aproximativ 6600W/m • k sau mai mult, care este similară cu conductivitatea termică a grafenului cu un singur strat. Cercetătorii au măsurat că conductivitatea termică a temperaturii camerei a nanotubului de carbon cu un singur perete （SWCNT） este aproape de 3500W/m • k, care este mult mai mare decât cel al diamantului și grafitului (~ 2000W/m • k). Deși performanța la schimbul de căldură a nanotuburilor de carbon în direcția axială este foarte mare, performanța lor de schimb de căldură în direcția verticală este relativ scăzută, iar nanotuburile de carbon sunt limitate de propriile proprietăți geometrice, iar rata lor de expansiune este aproape zero, chiar chiar și multe nanotuburi de carbon în altul.

Conductivitatea termică excelentă a nanotuburilor de carbon cu un singur perete (SWCNTs) este considerată un material excelent pentru suprafața de contact a radiatoarelor de generație următoare, ceea ce le poate face un agent de conductivitate termică pentru radiatoarele de cip CPU în viitor. Radiatorul procesorului de nanotub de carbon, a cărui suprafață de contact cu procesorul este realizată în întregime din nanotuburi de carbon, are o conductivitate termică de 5 ori mai mare decât cea a materialelor de cupru utilizate frecvent. În același timp, nanotuburile de carbon cu un singur perete au perspective bune de aplicare în materiale compozite cu conductivitate termică ridicată și pot fi utilizate în diferite componente la temperaturi înalte, cum ar fi motoarele și rachetele.

Proprietăți optice ale nanotuburilor de carbon cu un singur perete

Structura unică a nanotuburilor de carbon cu un singur perete și-a creat proprietățile optice unice. Spectroscopia Raman, spectroscopia fluorescentă și spectroscopia infraroșu-vizibilă ultravioletă au fost utilizate pe scară largă în studiul proprietăților sale optice. Spectroscopia Raman este cel mai des utilizat instrument de detectare pentru nanotuburi de carbon cu un singur perete. Modul de vibrație caracteristică al nanotuburilor de carbon cu un singur perete în modul de vibrație cu respirație (RBM) apare la aproximativ 200 nm. RBM poate fi utilizat pentru a determina microstructura nanotuburilor de carbon și pentru a determina dacă eșantionul conține nanotuburi de carbon cu un singur perete.

Proprietăți magnetice ale nanotuburilor de carbon cu un singur perete

Nanotuburile de carbon au proprietăți magnetice unice, care sunt anisotrope și diamagnetice și pot fi utilizate ca materiale ferromagnetice moi. Unele nanotuburi de carbon cu un singur perete cu structuri specifice au, de asemenea, superconductivitate și pot fi utilizate ca fire superconductoare.

Depozitarea gazelor Performanța nanotuburilor cu un singur perete

Structura tubulară unidimensională și raportul lung lungime-diametru de nanotuburi de carbon cu un singur perete fac ca cavitatea tubului gol să aibă un efect capilar puternic, astfel încât să aibă caracteristici unice de adsorbție, depozitare a gazelor și infiltrare. Conform rapoartelor de cercetare existente, nanotuburile de carbon cu un singur perete sunt materialele de adsorbție cu cea mai mare capacitate de stocare a hidrogenului, care depășesc cu mult alte materiale tradiționale de stocare a hidrogenului și vor ajuta la promovarea dezvoltării celulelor cu combustibil cu hidrogen.

Activitatea catalitică a nanotuburilor de carbon cu un singur perete

Nanotuburile de carbon cu un singur perete au o conductivitate electronică excelentă, stabilitate chimică ridicată și suprafață specifică mare (SSA). Acestea pot fi utilizate ca catalizatori sau transportatori de catalizatori și au o activitate catalitică mai mare. Indiferent în cataliza tradițională eterogenă sau în electrocataliză și fotocataliză, nanotuburile de carbon cu un singur perete au arătat potențiale de aplicare mari.

Guangzhou Hongwu furnizează nanotuburi de carbon cu pereți de înaltă calitate și stabilă de înaltă calitate, cu lungime diferită, puritate (91-99%), tipuri funcționalizate. De asemenea, dispersia poate fi personalizată.