Вуглецеві наноматеріали Вступ

Довгий час люди знають лише те, що існує три алотропи вуглецю: алмаз, графіт і аморфний вуглець.Проте протягом останніх трьох десятиліть, від нульвимірних фулеренів, одновимірних вуглецевих нанотрубок до двовимірного графену постійно відкривалися нові вуглецеві наноматеріали, які продовжують привертати увагу світу.Вуглецеві наноматеріали можна класифікувати за трьома категоріями відповідно до ступеня нанорозмірних обмежень щодо їх просторових розмірів: нульвимірні, одновимірні та двовимірні вуглецеві наноматеріали.
Нуль-вимірні наноматеріали стосуються матеріалів нанометрового масштабу в тривимірному просторі, таких як наночастинки, атомні кластери та квантові точки.Зазвичай вони складаються з невеликої кількості атомів і молекул.Існує багато нульвимірних вуглецевих наноматеріалів, таких як сажа, наноалмаз, нанофулерен C60, покриті вуглецем частинки нанометалів.

Як тількиC60було відкрито, хіміки почали досліджувати можливість їх застосування до каталізатора.В даний час фулерени та їх похідні в галузі каталітичних матеріалів в основному включають наступні три аспекти:

(1) фулерени безпосередньо як каталізатор;

2) фулерени та їх похідні як гомогенний каталізатор;

(3) Застосування фулеренів та їх похідних у гетерогенних каталізаторах.
Нанометалічні частинки з вуглецевим покриттям є новим типом нуль-вимірного композиту нано-вуглець-метал.Завдяки обмеженню вуглецевої оболонки та захисного ефекту частинки металу можуть бути обмежені в невеликому просторі, а металеві наночастинки, покриті ними, можуть стабільно існувати під впливом зовнішнього середовища.Цей новий тип нуль-вимірних вуглець-металевих наноматеріалів має унікальні оптоелектронні властивості та дуже широкий спектр застосувань у медицині, матеріалах для магнітного запису, матеріалах для екранування електромагнітного випромінювання, матеріалах для електродів літієвих батарей і каталітичних матеріалах.

Одновимірні вуглецеві наноматеріали означають, що електрони вільно рухаються лише в одному ненанорозмірному напрямку, і рух є лінійним.Типовими представниками одновимірних вуглецевих матеріалів є вуглецеві нанотрубки, вуглецеві нановолокна тощо.Різниця між ними може бути заснована на діаметрі матеріалу, який потрібно розрізнити, також може базуватися на ступені графітизації матеріалу, який потрібно визначити.Відповідно до діаметра матеріалу означає, що: діаметр D нижче 50 нм, внутрішня порожниста структура зазвичай називається вуглецевими нанотрубками, а діаметр в діапазоні 50-200 нм, в основному за допомогою багатошарового графітового листа, згорнутого, з Порожнисті структури часто називають вуглецевими нановолокнами.

Відповідно до ступеня графітизації матеріалу, визначення відноситься до кращої графітизації, орієнтаціїграфітлисти, орієнтовані паралельно осі трубки, називаються вуглецевими нанотрубками, тоді як ступінь графітизації низький або структура графітизації відсутня. Розташування графітових листів неорганізоване, матеріал із порожнистою структурою в середині та навітьбагатошарові вуглецеві нанотрубкивсі поділяються на вуглецеві нановолокна.Звичайно, різниця між вуглецевими нанотрубками та вуглецевими нановолокнами неочевидна в різних документах.

На нашу думку, незалежно від ступеня графітизації вуглецевих наноматеріалів ми розрізняємо вуглецеві нанотрубки та вуглецеві нановолокна за наявністю або відсутністю порожнистої структури.Тобто одновимірні вуглецеві наноматеріали, що визначають порожнисту структуру, є вуглецевими нанотрубками, які не мають порожнистої структури. Або порожниста структура не є очевидною одновимірними вуглецевими наноматеріалами вуглецевими нановолокнами.
Двовимірні вуглецеві наноматеріали: Графен є представником двовимірних вуглецевих наноматеріалів.Двовимірні функціональні матеріали, представлені графеном, були дуже популярними в останні роки.Цей зірковий матеріал демонструє дивовижні унікальні властивості в механіці, електриці, теплі та магнетизмі.Структурно графен є основною одиницею, з якої складаються інші вуглецеві матеріали: він деформується до нульвимірних фулеренів, згортається в одновимірні вуглецеві нанотрубки та складається в тривимірний графіт.
Таким чином, вуглецеві наноматеріали завжди були гарячою темою в нанонауці та технологічних дослідженнях і досягли значного прогресу в дослідженнях.Завдяки своїй унікальній структурі та чудовим фізичним і хімічним властивостям вуглецеві наноматеріали широко використовуються в матеріалах для літій-іонних акумуляторів, оптоелектронних матеріалах, носіях каталізаторів, хімічних і біологічних датчиках, матеріалах для зберігання водню та матеріалах для суперконденсаторів та інших аспектах, що викликають занепокоєння.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — попередник індустріалізації нано-вуглецевих матеріалів, є першим вітчизняним виробником вуглецевих нанотрубок та інших нано-вуглецевих матеріалів для промислового виробництва та застосування провідної світової якості, виробництва нано- вуглецеві матеріали експортуються по всьому світу, відповідь хороша.Базуючись на національній стратегії розвитку та модульному управлінні, Hongwu Nano дотримується ринкової орієнтації, орієнтованої на технології, щоб задовольнити розумні вимоги клієнтів як свою місію, і докладає невпинних зусиль для посилення потужності виробничої промисловості Китаю.