Ako najreprezentatívnejší jednorozmerný nanomateriál,jednorazové uhlíkové nanotrubice（SWCNTS） Majú veľa vynikajúcich fyzikálnych a chemických vlastností. Vďaka nepretržitému hĺbkovému výskumu základných a aplikácií jednosterných uhlíkových nanotrubíc preukázali široké vyhliadky na aplikáciu v mnohých oblastiach, vrátane nano elektronických zariadení, kompozitných zosilňovačov materiálov, médií na ukladanie energie, katalyzátorov a katalyzátorov, nosičov, senzorov v teréne, vodivých filmov, materiálov bio-nano atď.

Mechanické vlastnosti jednosterných uhlíkových nanotrubíc

Atómy uhlíka s jednostupňovaným uhlíkovým nanotrubičkám sú kombinované s veľmi silnými kovalentnými väzbami CC. Z štruktúry sa špekuluje, že majú vysokú axiálnu pevnosť, bremsstrahlung a elastický modul. Vedci merali vibračnú frekvenciu voľného konca CNT a zistili, že Youngov modul uhlíkových nanorúrok môže dosiahnuť 1TPA, čo sa takmer rovná mladému modulu diamantu, ktorý je asi 5 -násobkom ocele. SWCNT majú extrémne vysokú axiálnu pevnosť, je to asi 100 -násobok ocele; Elastický kmeň jednorazových uhlíkových nanorúrok je 5%, až 12%, čo je asi 60-násobok ocele. CNT má vynikajúcu húževnatosť a ohnuteľnosť.

Jednosterné uhlíkové nanotrubice sú vynikajúcimi výstužami pre kompozitné materiály, ktoré môžu dodať ich vynikajúce mechanické vlastnosti kompozitným materiálom, takže kompozitné materiály ukazujú silu, húževnatosť, elasticitu a odolnosť proti únave, ktorú pôvodne nevlastnia. Pokiaľ ide o nanoproby, uhlíkové nanotrubice sa môžu použiť na vytvorenie špičiek skenovania sondy s vyšším rozlíšením a väčšou hĺbkou detekcie.

Elektrické vlastnosti jednosterných uhlíkových nanotrubíc

Špirálová rúrková štruktúra jednosterných uhlíkových nanotrubíc určuje jej jedinečné a vynikajúce elektrické vlastnosti. Teoretické štúdie ukázali, že v dôsledku balistickej prepravy elektrónov v uhlíkových nanotrubiciach je ich kapacita prenášania prúdu až 109a/cm2, ktorá je 1000-krát vyššia ako kapacita medi s dobrou vodivosťou. Priemer jednosternej uhlíkovej nanotrubičky je asi 2nm a pohyb elektrónov v ňom má kvantové správanie. Energetická medzera valenčného pásma a vodivého pásu, ovplyvnená kvantovou fyzikou, ako je priemer a špirálová zmena zmeny SWCNT, môže byť zmenená z takmer nuly na 1EV, jeho vodivosť môže byť kovová a polovodičová, takže vodivosť uhlíkových nanorúrok je možné upraviť zmenou chiralitného uhla a priemeru. Doteraz sa nezistilo, že žiadna iná látka nie je ako jednosterná uhlíková nanotrubice, ktoré môžu podobne upraviť energetickú medzeru jednoduchou zmenou usporiadania atómov.

Uhlíkové nanotrubice, ako grafit a diamant, sú vynikajúce tepelné vodiče. Rovnako ako ich elektrická vodivosť, aj uhlíkové nanotrubice majú tiež vynikajúcu axiálnu tepelnú vodivosť a sú ideálnymi tepelnými vodivými materiálmi. Teoretické výpočty ukazujú, že uhlíkové nanotube （CNT） Systém vedenia tepla má veľkú priemernú voľnú cestu fonónov, fonóny sa dajú hladko prenášať pozdĺž potrubia a jeho axiálna tepelná vodivosť je asi 6600 W/m • k alebo viac, čo je podobné tepelnej vodivosti jednovrstvového grafu. Vedci merali, že tepelná vodivosť izbovej teploty jednorazovej uhlíkovej nanotube （SWCNT） je blízko 3500 W/m • K, čo je oveľa väčšia ako vodivosť diamantu a grafitu (~ 2000 W/m • k). Aj keď je výkonnosť uhlíkových nanotrubíc v axiálnom smere veľmi vysoká, ich výkon výmeny tepla vo vertikálnom smere je relatívne nízky a uhlíkové nanotrubice sú obmedzené vlastnými geometrickými vlastnosťami a ich rýchlosť expanzie je takmer nula, takže dokonca aj veľa uhlíkových nanotrubíc zapadnutých do zväzku sa neprenesie z jednej uhlíkovej nanotube na inú.

Vynikajúca tepelná vodivosť jednosterných uhlíkových nanorúrok (SWCNT) sa považuje za vynikajúci materiál pre kontaktný povrch radiátorov novej generácie, vďaka ktorým sa v budúcnosti môžu stať činidlom v oblasti tepelnej vodivosti pre počítačové chipové radiátory CPU. Uhlíkový nanotube CPU chladič, ktorého kontaktný povrch s CPU je úplne vyrobený z uhlíkových nanorúrok, má tepelnú vodivosť 5 -násobok bežne používaných medených materiálov. Súčasne majú jednorazové uhlíkové nanotrubice dobré vyhliadky na aplikáciu v kompozitných materiáloch s vysokou tepelnou vodivosťou a môžu sa použiť v rôznych vysokoteplotných komponentoch, ako sú motory a rakety.

Optické vlastnosti jednosterných uhlíkových nanotrubíc

Unikátna štruktúra jednorazových uhlíkových nanotrubíc vytvorila svoje jedinečné optické vlastnosti. Ramanová spektroskopia, fluorescenčná spektroskopia a ultrafialová viditeľná infračervená spektroskopia sa široko používa pri štúdiu jeho optických vlastností. Ramanova spektroskopia je najbežnejšie používaným detekčným nástrojom pre jednorazové uhlíkové nanotrubice. Charakteristický režim vibrácií jednorazových uhlíkových nanotrubíc kruhových dýchacích vibračných režim (RBM) sa objavuje približne 200 nm. RBM sa môže použiť na určenie mikroštruktúry uhlíkových nanotrubíc a určenie, či vzorka obsahuje jednosterné uhlíkové nanotrubice.

Magnetické vlastnosti jednosterných uhlíkových nanorúrok

Uhlíkové nanotrubice majú jedinečné magnetické vlastnosti, ktoré sú anizotropné a diamagnetické a môžu sa použiť ako mäkké feromagnetické materiály. Niektoré jednosterné uhlíkové nanotrubice so špecifickými štruktúrami majú tiež supravodivosť a môžu sa použiť ako supravodivé vodiče.

Výkon skladovania plynu jednorazovými uhlíkovými nanotrubicami

Jednorozmerná rúrková štruktúra a pomer s veľkým dĺžkou k priemeru jednosterných uhlíkových nanotrubíc spôsobujú, že dutina dutej trubice má silný kapilárny efekt, takže má jedinečnú adsorpciu, skladovanie plynu a infiltráciu. Podľa existujúcich výskumných správ sú jednostupňované uhlíkové nanotrubice adsorpčné materiály s najväčšou kapacitou vodíka, ktoré ďaleko presahujú ďalšie tradičné materiály na skladovanie vodíka a pomôžu podporiť vývoj vodíkových palivových článkov.

Katalytická aktivita jednosterných uhlíkových nanorúrok

Jednotenné uhlíkové nanotrubice majú vynikajúcu elektronickú vodivosť, vysokú chemickú stabilitu a veľkú špecifickú povrchovú plochu (SSA). Môžu sa použiť ako katalyzátory alebo nosiče katalyzátorov a majú vyššiu katalytickú aktivitu. Bez ohľadu na tradičnú heterogénnu katalýzu alebo pri elektrokatalýze a fotokatalýze vykazovali jednosterné uhlíkové nanotrubice veľké aplikačné potenciály.

Guangzhou Hongwu dodáva vysokú a stabilnú kvalitu jednoduchá uhlíkové nanotrubice s rôznou dĺžkou, čistotou (91-99%), funkcionalizovanými typmi. Disperzia je možné prispôsobiť.