Как самый представительный одномерный наноматериал,одностенные углеродные нанотрубки（SWCNT) имеют много отличных физических и химических свойств. Благодаря непрерывным углубленным исследованиям базового и применения одностенных углеродных нанотрубок, они продемонстрировали широкие перспективы применения во многих областях, в том числе нано-электронные устройства, композитные энхансеры материала, носители энергии, катализаторы и носители катализаторов, датчики, полевые излучатели, проводящие пленки, материалы Bio-Nano и т. Д., Некоторые из них уже обладают промышленными приложениями.

Механические свойства одностенных углеродных нанотрубок

Атомы углерода одностенных углеродных нанотрубок объединяются с очень прочными ковалентными связями CC. Из структуры предполагается, что они имеют высокую осевую прочность, Bresstrahlung и модуль упругости. Исследователи измерили частоту вибрации свободного конца УНТ и обнаружили, что модуль молодых углеродных нанотрубок может достигать 1TPA, что почти равно модулю молодых алмазов, что примерно в 5 раз больше стали. SWCNT обладают чрезвычайно высокой осевой прочностью, это примерно в 100 раз больше, чем в стали; Упругая штамм одностенных углеродных нанотрубок составляет 5%, до 12%, что примерно в 60 раз больше, чем у стали. CNT имеет отличную прочность и сгибаемость.

Одностенные углеродные нанотрубки являются превосходными подкреплениями для композитных материалов, которые могут придать их превосходные механические свойства композитным материалам, так что композитные материалы показывают прочность, прочность, эластичность и устойчивость к усталости, которыми они не обладают изначально. С точки зрения нанопроборов, углеродные нанотрубки могут быть использованы для создания сканирующих кончиков зонда с более высоким разрешением и большей глубиной обнаружения.

Электрические свойства одностенных углеродных нанотрубок

Спиральная трубчатая структура одностенных углеродных нанотрубок определяет его уникальные и превосходные электрические свойства. Теоретические исследования показали, что из-за баллистической транспортировки электронов в углеродных нанотрубках способность их текущей нормы составляет 109A/см2, что в 1000 раз выше, чем у меди с хорошей проводимостью. Диаметр одностенной углеродной нанотрубки составляет около 2 нм, а движение электронов в нем имеет квантовое поведение. Затронутые квантовой физикой, поскольку диаметр и спиральный режим изменения SWCNT, энергетический разрыв валентной полосы и полосы проводимости могут быть изменены с почти нулевого до 1EV, его проводимость может быть металлической и полупроводникой, поэтому проводимость углеродных нанотрубок может быть отрегулирована путем изменения угла хиральности и диаметра. До сих пор ни одно другое вещество не было похоже на одностенные углеродные нанотрубки, которые могут аналогично регулировать энергетический разрыв, просто изменив расположение атомов.

Углеродные нанотрубки, такие как графит и алмаз, являются отличными термическими проводниками. Как и их электрическая проводимость, углеродные нанотрубки также имеют превосходную осевую теплопроводность и являются идеальными теплопроводящими материалами. Теоретические расчеты показывают, что система теплопроводности углерода (CNT) имеет большой средний свободный путь фононов, фононы могут быть плавно переданы вдоль трубы, а его осевая термопроводность составляет около 6600 Вт/м • K или более, что аналогично термической проводимости однослойного графена. Исследователи измерили, что теплопроводность в комнатной температуре одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT) близка к 3500 Вт/м • K, что намного больше, чем у алмаза и графита (~ 2000 Вт/м • K). Хотя производительность теплообмена углеродных нанотрубок в осевом направлении очень высока, их производительность теплообмена в вертикальном направлении относительно низкая, а углеродные нанотрубки ограничены их собственными геометрическими свойствами, а их скорость расширения почти нулевой, поэтому даже многие углеродные нанотрубки, связанные в пакет, тепло не будет передаваться из одного углерода в другой.

Превосходная теплопроводность одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT) считается отличным материалом для контактной поверхности радиаторов следующего поколения, что может сделать их агентом теплопроводности для компьютерных радиаторов чипов ЦП в будущем. Радиатор процессора углеродных нанотрубок, контактная поверхность которого с процессором полностью изготовлена ​​из углеродных нанотрубок, имеет теплопроводность в 5 раз больше, чем у обычно используемых медных материалов. В то же время, одностенные углеродные нанотрубки имеют хорошие перспективы применения в композитных материалах с высокой теплопроводности и могут использоваться в различных высокотемпературных компонентах, таких как двигатели и ракеты.

Оптические свойства одностенных углеродных нанотрубок

Уникальная структура одностенных углеродных нанотрубок создала свои уникальные оптические свойства. Рамановская спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия и ультрафиолетовая видимая инфракрасная спектроскопия широко использовались при изучении его оптических свойств. Рамановская спектроскопия является наиболее часто используемым инструментом обнаружения для одностенных углеродных нанотрубок. Характерный режим вибрации одностенных углеродных нанотрубков кольца кольцевого вибрации (RBM) появляется примерно на 200 нм. RBM может использоваться для определения микроструктуры углеродных нанотрубок и определения, содержит ли образец одностенные углеродные нанотрубки.

Магнитные свойства одностенных углеродных нанотрубок

Углеродные нанотрубки обладают уникальными магнитными свойствами, которые являются анизотропными и диамагнитными, и могут использоваться в качестве мягких ферромагнитных материалов. Некоторые одностенные углеродные нанотрубки с определенными структурами также имеют сверхпроводимость и могут использоваться в качестве сверхпроводящих проводов.

Производительность хранения газа одностенных углеродных нанотрубок

Одномерная трубчатая структура и большое соотношение длины к диаметре одностенных углеродных нанотрубок делают полость полой трубки обладают сильным капиллярным эффектом, так что она имеет уникальную адсорбцию, хранение газа и инфильтрационные характеристики. Согласно существующим исследованиям исследований, одностенные углеродные нанотрубки представляют собой адсорбционные материалы с наибольшей емкостью для хранения водорода, намного превышающими другие традиционные материалы для хранения водорода и помогут способствовать развитию водородных топливных элементов.

Каталитическая активность одностенных углеродных нанотрубок

Одностенные углеродные нанотрубки имеют превосходную электронную проводимость, высокую химическую стабильность и большую удельную площадь поверхности (SSA). Их можно использовать в качестве катализаторов или носителей катализатора и обладать более высокой каталитической активностью. Независимо от традиционного гетерогенного катализа или в электрокатализа и фотокатализа, одностенные углеродные нанотрубки показали большие потенциалы применения.

Guangzhou Hongwu обеспечивает высокое и стабильное качество одноклеточных углеродных нанотрубок с различной длиной, чистотой (91-99%), функционализированными типами. Также может быть настроена дисперсия.