Carbon nanomaterials Utangulizi

Kwa muda mrefu, watu wanajua tu kwamba kuna allotropes tatu za kaboni: almasi, grafiti na kaboni ya amofasi.Hata hivyo, katika miongo mitatu iliyopita, kutoka kwa fullerenes zenye sura sifuri, nanotubes za kaboni zenye mwelekeo mmoja, hadi graphene zenye pande mbili zimegunduliwa mfululizo, nanomaterials mpya za kaboni zinaendelea kuvutia usikivu wa ulimwengu.Nanomaterials za kaboni zinaweza kuainishwa katika makundi matatu kulingana na kiwango cha kizuizi cha nanoscale kwenye vipimo vyao vya anga: sifuri-dimensional, moja-dimensional na mbili-dimensional carbon nanomaterials.
Nanomaterials za 0-dimensional hurejelea nyenzo zilizo katika mizani ya nanomita katika nafasi ya pande tatu, kama vile chembe za nano, nguzo za atomiki na nukta za quantum.Kawaida huundwa na idadi ndogo ya atomi na molekuli.Kuna nyenzo nyingi za kaboni nano-dimensional sifuri, kama vile kaboni nyeusi, nano-diamond, nano-fullerene C60, chembe za nano-metali zilizopakwa kaboni.

Mara tu kamaC60iligunduliwa, wanakemia walianza kuchunguza uwezekano wa maombi yao kwa kichocheo.Kwa sasa, fullerenes na derivatives yao katika uwanja wa vifaa vya kichocheo ni pamoja na mambo matatu yafuatayo:

(1) fullerenes moja kwa moja kama kichocheo;

(2) fullerenes na derivatives zao kama kichocheo homogeneous;

(3) Utumiaji wa Fullerenes na Viini vyake katika Vichocheo vya Tofauti.
Chembe za nano-chuma zilizopakwa kaboni ni aina mpya ya mchanganyiko wa metali ya nano-kaboni-metali ya sifuri.Kutokana na upungufu wa shell ya kaboni na athari ya kinga, chembe za chuma zinaweza kufungwa katika nafasi ndogo na nanoparticles za chuma zilizowekwa ndani yake zinaweza kuwepo kwa utulivu chini ya ushawishi wa mazingira ya nje.Aina hii mpya ya nanomaterials za kaboni-metali ya sifuri ina sifa za kipekee za optoelectronic na ina anuwai ya matumizi katika matibabu, nyenzo za kurekodi za sumaku, nyenzo za kinga ya sumakuumeme, nyenzo za elektrodi za betri ya lithiamu na nyenzo za kichocheo.

Nanomaterials za kaboni zenye mwelekeo mmoja humaanisha kuwa elektroni husogea kwa uhuru katika mwelekeo mmoja tu usio wa nanoscale na mwendo ni wa mstari.Wawakilishi wa kawaida wa nyenzo za kaboni zenye mwelekeo mmoja ni nanotubes za kaboni, nanofiber za kaboni na kadhalika.Tofauti kati ya hizo mbili inaweza kuwa msingi wa kipenyo cha nyenzo kutofautisha, inaweza pia kuwa kulingana na kiwango cha graphitization ya nyenzo kuelezwa.Kulingana na kipenyo cha nyenzo inamaanisha kuwa: kipenyo D chini ya 50nm, muundo wa ndani wa mashimo kawaida hujulikana kama nanotubes za kaboni, na kipenyo katika safu ya 50-200nm, hasa kwa karatasi ya safu nyingi ya grafiti iliyojipinda, na hakuna miundo mashimo dhahiri ambayo mara nyingi hujulikana kama nanofiber za kaboni.

Kulingana na kiwango cha graphitization ya nyenzo, ufafanuzi unahusu graphitization ni bora, mwelekeo wagrafitikaratasi inayoelekezwa sambamba na mhimili wa bomba inaitwa nanotubes za kaboni, wakati kiwango cha graphitization ni cha chini au hakuna muundo wa graphiti, Mpangilio wa karatasi za grafiti haujapangwa, nyenzo na muundo wa mashimo katikati na hatananotubes za kaboni zenye kuta nyingizote zimegawanywa katika nanofiber za kaboni.Bila shaka, tofauti kati ya nanotubes za kaboni na nanofiber za kaboni sio dhahiri katika nyaraka mbalimbali.

Kwa maoni yetu, bila kujali kiwango cha grafiti ya nanomaterials za kaboni, tunatofautisha kati ya nanotubes za kaboni na nanofiber za kaboni kulingana na kuwepo au kutokuwepo kwa muundo wa mashimo.Hiyo ni, nanomaterials za kaboni zenye mwelekeo mmoja zinazofafanua muundo wa mashimo ni nanotubes za kaboni ambazo hazina muundo wa mashimo Au muundo wa mashimo hauonekani dhahiri wa dimensional kaboni nanomaterials carbon nanofibers.
Nanomaterials za kaboni zenye sura mbili: Graphene ni mwakilishi wa nanomaterials za kaboni zenye pande mbili.Nyenzo za utendaji zenye sura mbili zinazowakilishwa na graphene zimekuwa moto sana katika miaka ya hivi karibuni.Nyenzo hii ya nyota inaonyesha mali ya kipekee ya ajabu katika mechanics, umeme, joto na sumaku.Kimuundo, graphene ni kitengo cha msingi kinachounda nyenzo nyingine za kaboni: inapinda hadi sifuri-dimensional fullerenes, kupinda ndani ya nanotubes kaboni dimensional, na raundi katika grafiti tatu-dimensional.
Kwa muhtasari, nanomaterials za kaboni zimekuwa mada motomoto katika utafiti wa sayansi ya nano na teknolojia na zimefanya maendeleo muhimu ya utafiti.Kutokana na muundo wao wa kipekee na mali bora za kimwili na kemikali, nanomaterials za kaboni hutumiwa sana katika vifaa vya betri ya lithiamu-ioni, vifaa vya optoelectronic , flygbolag za Catalyst, sensorer za kemikali na kibiolojia, vifaa vya kuhifadhi hidrojeni na vifaa vya supercapacitor na vipengele vingine vya wasiwasi.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd - mtangulizi wa ukuaji wa viwanda wa nyenzo za nano-kaboni, ndiye mtengenezaji wa kwanza wa ndani wa nanotubes za kaboni na vifaa vingine vya nano-kaboni kwa uzalishaji wa viwandani na utumiaji wa ubora unaoongoza ulimwenguni, utengenezaji wa nano- nyenzo za kaboni zimesafirishwa kwa Ulimwenguni kote, mwitikio ni mzuri.Kulingana na mkakati wa maendeleo wa kitaifa na usimamizi wa msimu, Hongwu Nano inafuata mwelekeo wa soko, unaoendeshwa na teknolojia, ili kukidhi mahitaji ya busara ya wateja kama dhamira yake, na kufanya juhudi zisizo na kikomo ili kuongeza nguvu ya tasnia ya utengenezaji wa China.