Bilang pinakakinatawan na one-dimensional na nanomaterial,single-walled carbon nanotubesAng （SWCNTs） ay may maraming mahuhusay na katangiang pisikal at kemikal.Sa patuloy na malalim na pananaliksik sa basic at application ng single-walled carbon nanotubes, nagpakita sila ng malawak na mga prospect ng aplikasyon sa maraming larangan, kabilang ang mga nano electronic device, composite material enhancer, energy storage media, catalyst at catalyst carrier, sensor, field. emitters, conductive films, bio-nano materials, atbp., ang ilan sa mga ito ay nakamit na ang mga pang-industriyang aplikasyon.

Mga mekanikal na katangian ng single-walled carbon nanotubes

Ang mga carbon atom ng single-walled carbon nanotubes ay pinagsama sa napakalakas na CC covalent bond.Ito ay speculated mula sa istraktura na sila ay may mataas na axial lakas, bremsstrahlung at elastic modulus.Sinukat ng mga mananaliksik ang dalas ng panginginig ng boses ng libreng dulo ng mga CNT at nalaman na ang modulus ng Young ng mga carbon nanotubes ay maaaring umabot sa 1Tpa, na halos katumbas ng modulus ng diyamante ng Young, na halos 5 beses kaysa sa bakal.Ang mga SWCNT ay may napakataas na lakas ng ehe, ito ay halos 100 beses kaysa sa bakal;ang elastic strain ng single-walled carbon nanotubes ay 5%, hanggang 12%, na humigit-kumulang 60 beses kaysa sa bakal.Ang CNT ay may mahusay na katigasan at pagkabaluktot.

Ang mga single-walled carbon nanotubes ay mahusay na mga reinforcement para sa mga composite na materyales, na maaaring magbigay ng kanilang mahuhusay na mekanikal na katangian sa mga composite na materyales, upang maipakita ng mga composite na materyales ang lakas, tigas, elasticity at paglaban sa fatigue na hindi nila orihinal na taglay.Sa mga tuntunin ng nanoprobes, ang carbon nanotubes ay maaaring gamitin upang gumawa ng mga tip sa pag-scan ng probe na may mas mataas na resolution at mas malalim na pag-detect.

Mga katangiang elektrikal ng single-walled carbon nanotubes

Tinutukoy ng spiral tubular na istraktura ng single-walled carbon nanotubes ang natatangi at mahusay na mga katangiang elektrikal nito.Ipinakita ng mga teoretikal na pag-aaral na dahil sa ballistic na transportasyon ng mga electron sa carbon nanotubes, ang kasalukuyang kapasidad na nagdadala ng mga ito ay kasing taas ng 109A/cm2, na 1000 beses na mas mataas kaysa sa tanso na may mahusay na conductivity.Ang diameter ng isang single-walled carbon nanotube ay tungkol sa 2nm, at ang paggalaw ng mga electron sa loob nito ay may quantum behavior.Naapektuhan ng quantum physics, habang nagbabago ang diameter at spiral mode ng SWCNT, ang energy gap ng valence band at ang conduction band ay maaaring mabago mula sa halos zero hanggang 1eV, ang conductivity nito ay maaaring metal at semiconducting, kaya ang conductivity ng carbon nanotubes ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagbabago ng anggulo at diameter ng chirality.Sa ngayon, walang ibang sangkap na natagpuan na katulad ng single-walled carbon nanotubes na maaaring magkatulad na ayusin ang puwang ng enerhiya sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng pag-aayos ng mga atomo.

Ang mga carbon nanotubes, tulad ng graphite at brilyante, ay mahusay na thermal conductor.Tulad ng kanilang electrical conductivity, ang carbon nanotubes ay mayroon ding mahusay na axial thermal conductivity at perpektong thermal conductive na materyales.Ang mga teoretikal na kalkulasyon ay nagpapakita na ang carbon nanotube（CNT） heat conduction system ay may malaking average na libreng landas ng mga phonon, ang mga phonon ay maaaring maayos na mailipat sa kahabaan ng pipe, at ang axial thermal conductivity nito ay humigit-kumulang 6600W/m•K o higit pa, na katulad ng ang thermal conductivity ng single-layer graphene.Sinukat ng mga mananaliksik na ang temperatura ng silid na thermal conductivity ng single-walled carbon nanotube（SWCNT） ay malapit sa 3500W/m•K, na mas malaki kaysa sa diamond at graphite (~2000W/m•K).Kahit na ang pagganap ng pagpapalitan ng init ng carbon nanotubes sa direksyon ng ehe ay napakataas, ang kanilang pagganap sa pagpapalitan ng init sa patayong direksyon ay medyo mababa, at ang mga carbon nanotubes ay limitado ng kanilang sariling mga geometric na katangian, at ang kanilang rate ng pagpapalawak ay halos zero, kaya kahit na marami carbon nanotube na naka-bundle sa isang bundle, ang init ay hindi ililipat mula sa isang carbon nanotube patungo sa isa pa.

Ang mahusay na thermal conductivity ng single-walled carbon nanotubes(SWCNTs) ay itinuturing na isang mahusay na materyal para sa contact surface ng mga susunod na henerasyong radiator, na maaaring gawin silang isang thermal conductivity agent para sa computer CPU chip radiators sa hinaharap.Ang carbon nanotube CPU radiator, na ang contact surface sa CPU ay ganap na gawa sa carbon nanotube, ay may thermal conductivity na 5 beses kaysa sa karaniwang ginagamit na mga materyales na tanso.Kasabay nito, ang mga single-walled carbon nanotubes ay may magandang posibilidad na magamit sa mataas na thermal conductivity na mga composite na materyales at maaaring magamit sa iba't ibang bahagi ng mataas na temperatura tulad ng mga makina at rocket.

Mga optical na katangian ng single-walled carbon nanotubes

Ang natatanging istraktura ng single-walled carbon nanotubes ay lumikha ng mga natatanging optical properties nito.Raman spectroscopy, fluorescence spectroscopy at ultraviolet-visible-near infrared spectroscopy ay malawakang ginagamit sa pag-aaral ng optical properties nito.Ang Raman spectroscopy ay ang pinakakaraniwang ginagamit na tool sa pagtuklas para sa single-walled carbon nanotubes.Ang katangian ng vibration mode ng single-walled carbon nanotubes ring breathing vibration mode (RBM) ay lumilitaw sa humigit-kumulang 200nm.Maaaring gamitin ang RBM upang matukoy ang microstructure ng carbon nanotubes at matukoy kung ang sample ay naglalaman ng single-walled carbon nanotubes.

Magnetic na katangian ng single-walled carbon nanotubes

Ang mga carbon nanotube ay may natatanging magnetic properties, na anisotropic at diamagnetic, at maaaring gamitin bilang malambot na ferromagnetic na materyales.Ang ilang mga single-walled carbon nanotube na may mga partikular na istruktura ay mayroon ding superconductivity at maaaring magamit bilang mga superconducting wire.

Pagganap ng imbakan ng gas ng single-walled carbon nanotubes

Ang isang-dimensional na tubular na istraktura at malaking ratio ng haba-sa-diameter ng single-walled carbon nanotubes ay gumagawa ng hollow tube cavity na may malakas na epekto sa capillary, kaya na ito ay may natatanging adsorption, gas storage at infiltration na mga katangian.Ayon sa umiiral na mga ulat sa pananaliksik, ang single-walled carbon nanotubes ay ang mga adsorption na materyales na may pinakamalaking kapasidad sa pag-iimbak ng hydrogen, na higit pa sa iba pang tradisyonal na materyales sa pag-iimbak ng hydrogen, at makakatulong sa pagsulong ng pagbuo ng mga hydrogen fuel cell.

Ang catalytic na aktibidad ng single-walled carbon nanotubes

Ang single-walled carbon nanotubes ay may mahusay na electronic conductivity, mataas na kemikal na katatagan at malaking partikular na surface area (SSA).Maaari silang magamit bilang mga catalyst o mga carrier ng catalyst, at may mas mataas na aktibidad ng catalytic.Hindi mahalaga sa tradisyonal na heterogenous catalysis, o sa electrocatalysis at photocatalysis, ang single-walled carbon nanotubes ay nagpakita ng mahusay na mga potensyal na aplikasyon.

Ang Guangzhou Hongwu ay nagbibigay ng mataas at matatag na kalidad na single walled carbon nanotubes na may iba't ibang haba, kadalisayan(91-99%), mga functionalized na uri.Gayundin ang pagpapakalat ay maaaring ipasadya.