کاربن نینو میٹریلز کا تعارف

ایک طویل عرصے سے، لوگ صرف یہ جانتے ہیں کہ تین کاربن ایلوٹروپس ہیں: ہیرا، گریفائٹ اور بے ساختہ کاربن۔تاہم، گزشتہ تین دہائیوں میں، صفر جہتی فلرینز، ایک جہتی کاربن نانوٹوبس سے لے کر دو جہتی گرافین تک مسلسل دریافت ہوئے ہیں، نئے کاربن نینو میٹریلز دنیا کی توجہ مبذول کر رہے ہیں۔کاربن نینو میٹریلز کو ان کے مقامی جہتوں پر نانوسکل رکاوٹ کی ڈگری کے مطابق تین زمروں میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے: صفر جہتی، ایک جہتی اور دو جہتی کاربن نینو میٹریل۔
0-جہتی نینو میٹریل ایسے مواد کو کہتے ہیں جو تین جہتی خلا میں نینو میٹر پیمانے پر ہوتے ہیں، جیسے نینو پارٹیکلز، ایٹم کلسٹرز اور کوانٹم ڈاٹس۔وہ عام طور پر بہت کم ایٹموں اور مالیکیولز پر مشتمل ہوتے ہیں۔بہت سے صفر جہتی کاربن نینو مواد ہیں، جیسے کاربن بلیک، نینو ڈائمنڈ، نینو فلرین C60، کاربن لیپت نینو دھاتی ذرات۔

جیسے ہیC60دریافت کیا گیا تھا، کیمسٹوں نے اتپریرک کے لئے ان کی درخواست کے امکان کو تلاش کرنا شروع کر دیا.فی الحال، اتپریرک مواد کے میدان میں فلرینز اور ان کے مشتقات میں بنیادی طور پر درج ذیل تین پہلو شامل ہیں:

(1) فلرینس براہ راست ایک اتپریرک کے طور پر؛

(2) ایک یکساں اتپریرک کے طور پر فلرینز اور ان کے مشتقات؛

(3) متفاوت اتپریرک میں Fullerenes اور ان کے مشتقات کا اطلاق۔
کاربن لیپت نینو دھاتی ذرات صفر جہتی نینو کاربن دھاتی مرکب کی ایک نئی قسم ہیں۔کاربن شیل کی محدودیت اور حفاظتی اثر کی وجہ سے، دھاتی ذرات کو ایک چھوٹی سی جگہ میں قید کیا جا سکتا ہے اور اس میں لیپت دھاتی نینو پارٹیکلز بیرونی ماحول کے زیر اثر مستحکم طور پر موجود رہ سکتے ہیں۔صفر جہتی کاربن میٹل نینو میٹریلز کی اس نئی قسم میں انوکھی آپٹو الیکٹرانک خصوصیات ہیں اور طبی، مقناطیسی ریکارڈنگ مواد، برقی مقناطیسی شیلڈنگ مواد، لتیم بیٹری الیکٹروڈ مواد اور کیٹلیٹک مواد میں ایپلی کیشنز کی ایک بہت وسیع رینج ہے۔

ایک جہتی کاربن نینو میٹریل کا مطلب یہ ہے کہ الیکٹران آزادانہ طور پر صرف ایک غیر نانوسکل سمت میں حرکت کرتے ہیں اور حرکت لکیری ہے۔ایک جہتی کاربن مواد کے عام نمائندے کاربن نانوٹوبس، کاربن نانوفائبرز اور اس طرح کے ہیں۔دونوں کے درمیان فرق فرق کرنے کے لئے مواد کے قطر کی بنیاد پر کیا جا سکتا ہے، یہ بھی وضاحت کرنے کے لئے مواد کی graphitization کی ڈگری پر مبنی ہو سکتا ہے.مواد کے قطر کے مطابق اس کا مطلب یہ ہے کہ: 50nm سے نیچے قطر D، اندرونی کھوکھلی ساخت کو عام طور پر کاربن نانوٹوبس کہا جاتا ہے، اور قطر 50-200nm کی رینج میں ہوتا ہے، زیادہ تر کثیر پرت گریفائٹ شیٹ گھماؤ کے ساتھ، کوئی واضح کھوکھلی ڈھانچے کو اکثر کاربن نانوفائبرز کہا جاتا ہے۔

مواد کی گرافٹائزیشن کی ڈگری کے مطابق، تعریف سے مراد گرافٹائزیشن بہتر ہے، کی واقفیتگریفائٹٹیوب کے محور کے متوازی پر مبنی شیٹ کو کاربن نانوٹوبس کہا جاتا ہے، جبکہ گرافائٹائزیشن کی ڈگری کم ہے یا کوئی گرافائٹائزیشن ڈھانچہ نہیں ہے، گریفائٹ شیٹس کی ترتیب غیر منظم ہے، درمیان میں کھوکھلی ساخت کے ساتھ مواد اور یہاں تک کہکثیر دیواروں والی کاربن نانوٹوبستمام کاربن نانوفائبرز میں تقسیم ہیں۔بلاشبہ، کاربن نانوٹوبس اور کاربن نانوفائبرز کے درمیان فرق مختلف دستاویزات میں واضح نہیں ہے۔

ہماری رائے میں، کاربن نینو میٹریلز کی گرافٹائزیشن کی ڈگری سے قطع نظر، ہم کھوکھلی ساخت کی موجودگی یا غیر موجودگی کی بنیاد پر کاربن نانوٹوبس اور کاربن نانوفائبرز کے درمیان فرق کرتے ہیں۔یعنی، ایک جہتی کاربن نینو میٹریلز جو کھوکھلی ساخت کی وضاحت کرتے ہیں وہ کاربن نانوٹوبس ہیں جن کا کوئی کھوکھلا ڈھانچہ نہیں ہے یا کھوکھلی ساخت واضح یک جہتی کاربن نانومیٹریلز کاربن نانوفائبرز نہیں ہے۔
دو جہتی کاربن نینو میٹریلز: گرافین دو جہتی کاربن نینو میٹریلز کا نمائندہ ہے۔حالیہ برسوں میں گرافین کے ذریعہ پیش کردہ دو جہتی فنکشنل مواد بہت گرم رہے ہیں۔یہ ستارہ مواد میکانکس، بجلی، حرارت اور مقناطیسیت میں حیرت انگیز منفرد خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ساختی طور پر، گرافین وہ بنیادی اکائی ہے جو کاربن کے دوسرے مواد کو بناتی ہے: یہ صفر جہتی فلرینز تک وارپ کرتی ہے، ایک جہتی کاربن نانوٹوبس میں گھومتی ہے، اور تین جہتی گریفائٹ میں ڈھیر ہوتی ہے۔
خلاصہ یہ کہ نینو سائنس اور ٹیکنالوجی کی تحقیق میں کاربن نینو میٹریل ہمیشہ سے ایک گرما گرم موضوع رہا ہے اور اس نے اہم تحقیقی پیشرفت کی ہے۔ان کی منفرد ساخت اور بہترین جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے، کاربن نینو میٹریلز بڑے پیمانے پر لیتھیم آئن بیٹری کے مواد، آپٹو الیکٹرانک مواد، کیٹالسٹ کیریئرز، کیمیکل اور بائیولوجیکل سینسرز، ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے والے مواد اور سپر کیپیسیٹر مواد اور تشویش کے دیگر پہلوؤں میں استعمال ہوتے ہیں۔

چائنا ہونگو مائیکرو نینو ٹیکنالوجی کمپنی، لمیٹڈ - نینو کاربن مواد کی صنعت کاری کا پیش خیمہ، کاربن نانوٹوبس اور دیگر نینو کاربن مواد کی صنعتی پیداوار اور دنیا کے معروف معیار کے اطلاق کے لیے پہلی ملکی صنعت کار ہے، نینو کی پیداوار کاربن مواد پوری دنیا میں برآمد کیا گیا ہے، جواب اچھا ہے.قومی ترقی کی حکمت عملی اور ماڈیولر مینجمنٹ کی بنیاد پر، ہانگ وو نانو مارکیٹ پر مبنی، ٹیکنالوجی پر مبنی، اپنے مشن کے طور پر صارفین کے معقول مطالبات کو پورا کرنے کے لیے، اور چین کی مینوفیکچرنگ انڈسٹری کی طاقت کو بڑھانے کے لیے مسلسل کوششیں کرتی ہے۔