Uhlíkové nanomateriály Úvod

Dlho ľudia vedia len to, že existujú tri uhlíkové allotropy: diamant, grafit a amorfný uhlík.Avšak v posledných troch desaťročiach, od nulových rozmerov fullerénov, jednorozmerných uhlíkových nanorúriek až po dvojrozmerný grafén, boli neustále objavované nové uhlíkové nanomateriály, ktoré naďalej priťahujú pozornosť sveta.Uhlíkové nanomateriály možno klasifikovať do troch kategórií podľa stupňa obmedzenia ich priestorových rozmerov nanometrov: nulové, jednorozmerné a dvojrozmerné uhlíkové nanomateriály.
0-rozmerné nanomateriály označujú materiály, ktoré sú v nanometrovej mierke v trojrozmernom priestore, ako sú nanočastice, atómové zhluky a kvantové bodky.Zvyčajne sa skladajú z malého počtu atómov a molekúl.Existuje mnoho uhlíkových nanomateriálov s nulovým rozmerom, ako sú sadze, nanodiamant, nanofulerén C60, uhlíkom potiahnuté nanokovové častice.

Hneď ako budeC60bol objavený, chemici začali skúmať možnosť ich aplikácie na katalyzátor.Fullerény a ich deriváty v oblasti katalytických materiálov v súčasnosti zahŕňajú najmä tieto tri aspekty:

(1) fullerény priamo ako katalyzátor;

(2) fullerény a ich deriváty ako homogénny katalyzátor;

(3) Aplikácia fulerénov a ich derivátov v heterogénnych katalyzátoroch.
Nano-kovové častice potiahnuté uhlíkom sú novým typom kompozitu nano-uhlík-kov s nulovým rozmerom.V dôsledku obmedzenia uhlíkového obalu a ochranného účinku môžu byť kovové častice obmedzené na malom priestore a kovové nanočastice v ňom potiahnuté môžu stabilne existovať pod vplyvom vonkajšieho prostredia.Tento nový typ uhlíkovo-kovových nanomateriálov s nulovým rozmerom má jedinečné optoelektronické vlastnosti a má veľmi široký rozsah aplikácií v zdravotníctve, magnetických záznamových materiáloch, elektromagnetických tieniacich materiáloch, materiáloch elektród lítiových batérií a katalytických materiáloch.

Jednorozmerné uhlíkové nanomateriály znamenajú, že elektróny sa voľne pohybujú iba v jednom smere, ktorý nie je v nanoúrovni a pohyb je lineárny.Typickými predstaviteľmi jednorozmerných uhlíkových materiálov sú uhlíkové nanorúrky, uhlíkové nanovlákna a pod.Rozdiel medzi nimi môže byť založený na priemere materiálu na rozlíšenie, môže byť tiež založený na stupni grafitizácie materiálu, ktorý sa má definovať.Podľa priemeru materiálu znamená, že: priemer D pod 50 nm, vnútorná dutá štruktúra sa zvyčajne označuje ako uhlíkové nanorúrky a priemer v rozsahu 50-200 nm, väčšinou viacvrstvovou grafitovou doskou zvinutou, s žiadne zjavné duté štruktúry sa často označujú ako uhlíkové nanovlákna.

Podľa stupňa grafitizácie materiálu sa definícia týka grafitizácie je lepšia, orientáciagrafitlist orientovaný rovnobežne s osou trubice sa nazýva uhlíkové nanorúrky, pričom stupeň grafitizácie je nízky alebo žiadny grafitizačná štruktúra , Usporiadanie grafitových plátov je neorganizované, materiál s dutou štruktúrou v strede a dokonca ajviacstenné uhlíkové nanorúrkyvšetky sú rozdelené na uhlíkové nanovlákna.Samozrejme, rozdiel medzi uhlíkovými nanorúrkami a uhlíkovými nanovláknami nie je v rôznych dokumentoch zrejmý.

Podľa nášho názoru bez ohľadu na stupeň grafitizácie uhlíkových nanomateriálov rozlišujeme uhlíkové nanorúrky a uhlíkové nanovlákna na základe prítomnosti alebo absencie dutej štruktúry.To znamená, že jednorozmerné uhlíkové nanomateriály definujúce dutú štruktúru sú uhlíkové nanorúrky, ktoré nemajú žiadnu dutú štruktúru. Alebo dutá štruktúra nie je zrejmá, jednorozmerné uhlíkové nanomateriály uhlíkové nanovlákna.
Dvojrozmerné uhlíkové nanomateriály: Grafén je predstaviteľom dvojrozmerných uhlíkových nanomateriálov.Dvojrozmerné funkčné materiály reprezentované grafénom sú v posledných rokoch veľmi horúce.Tento hviezdny materiál vykazuje úžasné jedinečné vlastnosti v oblasti mechaniky, elektriny, tepla a magnetizmu.Štrukturálne je grafén základnou jednotkou, ktorá tvorí ďalšie uhlíkové materiály: skrúca sa až do nulových rozmerov fullerénov, stáča sa do jednorozmerných uhlíkových nanorúriek a skladá sa do trojrozmerného grafitu.
Stručne povedané, uhlíkové nanomateriály boli vždy horúcou témou v nanovede a technologickom výskume a dosiahli významný pokrok vo výskume.Uhlíkové nanomateriály sú vďaka svojej jedinečnej štruktúre a vynikajúcim fyzikálnym a chemickým vlastnostiam široko používané v materiáloch lítium-iónových batérií, optoelektronických materiáloch, nosičoch katalyzátorov, chemických a biologických senzoroch, materiáloch na skladovanie vodíka a superkondenzátorových materiáloch a ďalších aspektoch, ktoré sú predmetom záujmu.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — predchodca industrializácie nano-uhlíkových materiálov, je prvým domácim výrobcom uhlíkových nanorúrok a iných nano-uhlíkových materiálov pre priemyselnú výrobu a aplikáciu špičkovej svetovej kvality, výrobu nano- uhlíkové materiály boli vyvezené do celého sveta, odozva je dobrá.Na základe národnej rozvojovej stratégie a modulárneho riadenia sa Hongwu Nano drží trhovo orientovaného, ​​technologicky riadeného poslania, aby splnil primerané požiadavky zákazníkov ako svoje poslanie a neustále sa usiloval o posilnenie sily čínskeho výrobného priemyslu.