Karbon nanomalzemeler Giriş

Uzun zamandır insanlar sadece üç karbon allotropu olduğunu biliyorlar: elmas, grafit ve amorf karbon.Bununla birlikte, son otuz yılda sıfır boyutlu fullerenlerden, tek boyutlu karbon nanotüplerden iki boyutlu grafene kadar sürekli olarak keşfedildi, yeni karbon nanomalzemeler dünyanın dikkatini çekmeye devam ediyor.Karbon nanomalzemeler, uzamsal boyutları üzerindeki nano ölçekli kısıtlama derecesine göre üç kategoriye ayrılabilir: sıfır boyutlu, tek boyutlu ve iki boyutlu karbon nanomalzemeler.
0 boyutlu nanomalzemeler, nano parçacıklar, atomik kümeler ve kuantum noktaları gibi üç boyutlu uzayda nanometre ölçeğinde olan malzemeleri ifade eder.Genellikle az sayıda atom ve molekülden oluşurlar.Karbon siyahı, nano-elmas, nano-fulleren C60, karbon kaplı nano-metal parçacıklar gibi birçok sıfır boyutlu karbon nano-malzeme vardır.

En kısa süredeC60keşfedildiğinde, kimyagerler bunların katalizöre uygulanma olasılıklarını araştırmaya başladılar.Şu anda, katalitik malzemeler alanındaki fullerenler ve türevleri temel olarak aşağıdaki üç yönü içerir:

(1) doğrudan bir katalizör olarak fullerenler;

(2) homojen bir katalizör olarak fullerenler ve bunların türevleri;

(3) Fullerenlerin ve Türevlerinin Heterojen Katalizörlerde Uygulanması.
Karbon kaplı nano-metal parçacıklar, yeni bir sıfır boyutlu nano-karbon-metal kompozit türüdür.Karbon kabuğun sınırlandırılması ve koruyucu etkisi nedeniyle, metal partiküller küçük bir alana hapsedilebilir ve burada kaplanan metal nanopartiküller, dış ortamın etkisi altında stabil bir şekilde var olabilir.Bu yeni tip sıfır boyutlu karbon metal nanomalzemeler, benzersiz optoelektronik özelliklere sahiptir ve tıbbi, manyetik kayıt malzemeleri, elektromanyetik koruyucu malzemeler, lityum pil elektrot malzemeleri ve katalitik malzemelerde çok geniş bir uygulama alanına sahiptir.

Tek boyutlu karbon nanomalzemeler, elektronların nano ölçekli olmayan yalnızca bir yönde serbestçe hareket ettiği ve hareketin doğrusal olduğu anlamına gelir.Tek boyutlu karbon malzemelerin tipik temsilcileri, karbon nanotüpler, karbon nanolifler ve benzerleridir.İkisi arasındaki fark, ayırt edilecek malzemenin çapına bağlı olabileceği gibi, tanımlanacak malzemenin grafitleşme derecesine de dayanabilir.Malzemenin çapına göre şu anlama gelir: 50nm'nin altındaki D çapı, iç içi boş yapı genellikle karbon nanotüpler olarak adlandırılır ve 50-200nm aralığındaki çap, çoğunlukla kıvrılmış çok katmanlı grafit levha ile belirgin İçi boş yapılar genellikle karbon nanolifler olarak anılmaz.

Malzemenin grafitleşme derecesine göre, tanım, grafitleşmenin daha iyi olduğunu, malzemenin yönünü ifade eder.grafitTüp eksenine paralel yönlendirilmiş levha karbon nanotüpler olarak adlandırılırken, grafitleşme derecesi düşüktür veya grafitleşme yapısı yoktur, Grafit levhaların düzeni düzensizdir, ortada içi boş yapıya sahip malzeme ve hattaçok duvarlı karbon nanotüplerhepsi karbon nanoliflere bölünmüştür.Tabii ki, karbon nanotüpler ve karbon nanolifler arasındaki ayrım, çeşitli belgelerde açık değildir.

Bize göre, karbon nanomalzemelerin grafitleşme derecesi ne olursa olsun, içi boş bir yapının varlığına veya yokluğuna bağlı olarak karbon nanotüpleri ve karbon nanolifleri birbirinden ayırıyoruz.Yani içi boş bir yapıyı tanımlayan tek boyutlu karbon nanomalzemeler, içi boş yapıya sahip olmayan karbon nanotüplerdir veya içi boş yapı bariz olmayan tek boyutlu karbon nanomalzemeler karbon nanoliflerdir.
İki boyutlu karbon nanomalzemeler: Grafen, iki boyutlu karbon nanomalzemelerin bir temsilcisidir.Grafen tarafından temsil edilen iki boyutlu fonksiyonel malzemeler son yıllarda çok popüler olmuştur.Bu yıldız malzemesi, mekanik, elektrik, ısı ve manyetizmada inanılmaz benzersiz özellikler gösterir.Yapısal olarak grafen, diğer karbon malzemeleri oluşturan temel birimdir: sıfır boyutlu fullerenlere kadar eğilir, tek boyutlu karbon nanotüplere kıvrılır ve üç boyutlu grafit halinde istiflenir.
Özetle, karbon nanomalzemeler nanobilim ve teknoloji araştırmalarında her zaman sıcak bir konu olmuştur ve önemli araştırmalarda ilerleme kaydetmiştir.Eşsiz yapıları ve mükemmel fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle, karbon nanomalzemeler lityum iyon pil malzemeleri, optoelektronik malzemeler, Katalizör taşıyıcılar, kimyasal ve biyolojik sensörler, hidrojen depolama malzemeleri ve süper kapasitör malzemeleri ve diğer ilgili konularda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çin Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — nano-karbon malzemelerin sanayileşmesinin öncüsü, endüstriyel üretim ve dünyanın önde gelen kalitesi olan nano- karbon malzemeleri tüm dünyaya ihraç edildi, yanıt iyi.Ulusal geliştirme stratejisine ve modüler yönetime dayanan Hongwu Nano, misyonu olarak müşterilerin makul taleplerini karşılamak ve Çin'in imalat endüstrisinin gücünü artırmak için aralıksız çaba sarf etmek için pazar odaklı, teknoloji odaklıdır.