Vật liệu nano cacbon Giới thiệu

Lâu nay người ta chỉ biết có 3 dạng thù hình của cacbon là kim cương, than chì và cacbon vô định hình.Tuy nhiên, trong ba thập kỷ qua, từ fullerene không chiều, ống nano carbon một chiều, đến graphene hai chiều liên tục được phát hiện, vật liệu nano carbon mới tiếp tục thu hút sự chú ý của thế giới.Vật liệu nano carbon có thể được phân loại thành ba loại theo mức độ hạn chế ở cấp độ nano đối với kích thước không gian của chúng: vật liệu nano carbon không chiều, một chiều và hai chiều.
Vật liệu nano 0 chiều đề cập đến các vật liệu ở quy mô nanomet trong không gian ba chiều, chẳng hạn như hạt nano, cụm nguyên tử và chấm lượng tử.Chúng thường bao gồm một số lượng nhỏ các nguyên tử và phân tử.Có nhiều vật liệu nano carbon không chiều, chẳng hạn như muội than, kim cương nano, nano-fullerene C60, các hạt kim loại nano phủ carbon.

Ngay sau khiC60được phát hiện, các nhà hóa học bắt đầu khám phá khả năng ứng dụng của chúng vào chất xúc tác.Hiện tại, fullerene và các dẫn xuất của chúng trong lĩnh vực vật liệu xúc tác chủ yếu bao gồm ba khía cạnh sau:

(1) fullerene trực tiếp làm chất xúc tác;

(2) fullerene và các dẫn xuất của chúng như một chất xúc tác đồng nhất;

(3) Ứng dụng của Fullerene và các dẫn xuất của chúng trong các chất xúc tác dị thể.
Các hạt kim loại nano phủ carbon là một loại hỗn hợp kim loại nano-carbon không chiều mới.Do hạn chế của lớp vỏ carbon và tác dụng bảo vệ, các hạt kim loại có thể được giới hạn trong một không gian nhỏ và các hạt nano kim loại được phủ trong đó có thể tồn tại ổn định dưới tác động của môi trường bên ngoài.Loại vật liệu nano kim loại carbon không chiều mới này có các đặc tính quang điện tử độc đáo và có nhiều ứng dụng trong y tế, vật liệu ghi từ tính, vật liệu che chắn điện từ, vật liệu điện cực pin lithium và vật liệu xúc tác.

Vật liệu nano carbon một chiều có nghĩa là các electron di chuyển tự do chỉ theo một hướng không ở cấp độ nano và chuyển động là tuyến tính.Đại diện điển hình của vật liệu carbon một chiều là ống nano carbon, sợi nano carbon và các loại tương tự.Sự khác biệt giữa hai loại này có thể dựa vào đường kính của vật liệu để phân biệt, cũng có thể dựa vào mức độ graphit hóa của vật liệu để xác định.Theo đường kính của vật liệu có nghĩa là: đường kính D dưới 50nm, cấu trúc rỗng bên trong thường được gọi là ống nano carbon và đường kính trong khoảng 50-200nm, chủ yếu là do tấm than chì nhiều lớp cuộn lại, với không có cấu trúc rỗng rõ ràng thường được gọi là sợi nano carbon.

Theo mức độ graphit hóa của vật liệu, định nghĩa đề cập đến graphitization là tốt hơn, định hướng củathan chìtấm định hướng song song với trục ống được gọi là ống nano carbon, trong khi mức độ graphit hóa thấp hoặc không có cấu trúc graphit hóa, Sự sắp xếp của các tấm graphite không có tổ chức, vật liệu có cấu trúc rỗng ở giữa và thậm chí cảống nano carbon đa váchđều được chia thành các sợi nano carbon.Tất nhiên, sự khác biệt giữa ống nano carbon và sợi nano carbon không rõ ràng trong các tài liệu khác nhau.

Theo chúng tôi, bất kể mức độ graphit hóa của vật liệu nano cacbon, chúng tôi phân biệt giữa ống nano cacbon và sợi nano cacbon dựa trên sự hiện diện hay vắng mặt của cấu trúc rỗng.Tức là, vật liệu nano cacbon một chiều xác định cấu trúc rỗng là ống nano cacbon không có cấu trúc rỗng Hoặc cấu trúc rỗng không rõ ràng là vật liệu nano cacbon một chiều sợi nano cacbon.
Vật liệu nano carbon hai chiều: Graphene là một đại diện của vật liệu nano carbon hai chiều.Các vật liệu chức năng hai chiều được đại diện bởi graphene đã rất nóng trong những năm gần đây.Vật chất của ngôi sao này cho thấy những đặc tính độc đáo đáng kinh ngạc về cơ học, điện, nhiệt và từ tính.Về mặt cấu trúc, graphene là đơn vị cơ bản tạo nên các vật liệu carbon khác: nó uốn cong thành fullerene không chiều, cuộn tròn thành các ống nano carbon một chiều và xếp chồng lên nhau thành than chì ba chiều.
Tóm lại, vật liệu nano cacbon luôn là một chủ đề nóng trong nghiên cứu khoa học và công nghệ nano và đã có những bước tiến quan trọng trong nghiên cứu.Do cấu trúc độc đáo và tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời của chúng, vật liệu nano carbon được sử dụng rộng rãi trong vật liệu pin lithium-ion, vật liệu quang điện tử, chất mang chất xúc tác, cảm biến hóa học và sinh học, vật liệu lưu trữ hydro và vật liệu siêu tụ điện và các khía cạnh khác cần quan tâm.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd — tiền thân của công nghiệp hóa vật liệu nano-carbon, là nhà sản xuất ống nano carbon và các vật liệu nano-carbon khác trong nước đầu tiên cho sản xuất công nghiệp và ứng dụng với chất lượng hàng đầu thế giới, sản xuất nano- vật liệu carbon đã được xuất khẩu đến khắp nơi trên thế giới, phản hồi rất tốt.Dựa trên chiến lược phát triển quốc gia và quản lý mô-đun, Hongwu Nano tuân thủ định hướng thị trường, định hướng công nghệ, đáp ứng nhu cầu hợp lý của khách hàng như sứ mệnh của mình và nỗ lực không ngừng để nâng cao sức mạnh của ngành sản xuất Trung Quốc.