Là vật liệu nano một chiều đại diện nhất,ống nano carbon đơnSWCNTs có nhiều tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời. Với nghiên cứu chuyên sâu liên tục về cơ bản và ứng dụng của ống nano carbon một thành, họ đã cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm các thiết bị điện tử nano, chất tăng cường vật liệu composite, phương tiện lưu trữ năng lượng, chất xúc tác và chất xúc tác, cảm biến, chất phát triển.

Tính chất cơ học của ống nano carbon đơn thành

Các nguyên tử carbon của ống nano carbon đơn thành được kết hợp với các liên kết cộng hóa trị CC rất mạnh. Người ta suy đoán từ cấu trúc rằng chúng có cường độ trục cao, Bremsstrahlung và mô đun đàn hồi. Các nhà nghiên cứu đã đo tần số rung của đầu CNT tự do và thấy rằng mô đun ống nano carbon của Young có thể đạt 1TPA, gần như bằng mô đun kim cương của Young, gấp khoảng 5 lần thép. SWCNT có độ bền trục cực cao, nó gấp khoảng 100 lần thép; Chủng đàn hồi của ống nano carbon đơn thành là 5%, lên tới 12%, gấp khoảng 60 lần so với thép. CNT có độ bền tuyệt vời và khả năng uốn cong.

Các ống nano carbon đơn thành là cốt thép tuyệt vời cho các vật liệu composite, có thể truyền đạt tính chất cơ học tuyệt vời của chúng cho vật liệu composite, do đó vật liệu composite cho thấy sức mạnh, độ bền, độ đàn hồi và khả năng chống mỏi mà ban đầu chúng không sở hữu. Về mặt nano, ống nano carbon có thể được sử dụng để thực hiện các mẹo đầu dò quét với độ phân giải cao hơn và độ sâu phát hiện lớn hơn.

Tính chất điện của ống nano carbon đơn thành

Cấu trúc hình ống xoắn ốc của các ống nano carbon đơn thành xác định các tính chất điện độc đáo và tuyệt vời của nó. Các nghiên cứu lý thuyết đã chỉ ra rằng do sự vận chuyển đạn đạo của các electron trong ống nano carbon, khả năng mang hiện tại của chúng cao tới 109a/cm2, cao hơn 1000 lần so với đồng có độ dẫn tốt. Đường kính của một ống nano carbon đơn thành là khoảng 2nm và chuyển động của các electron trong đó có hành vi lượng tử. Bị ảnh hưởng bởi vật lý lượng tử, vì chế độ đường kính và xoắn ốc của SWCNT thay đổi, khoảng cách năng lượng của dải hóa trị và dải dẫn có thể được thay đổi từ gần bằng 0 thành 1EV, độ dẫn của nó có thể là kim loại và bán dẫn, do đó độ dẫn của ống nano carbon có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi góc và đường kính. Cho đến nay, không có chất nào khác được tìm thấy giống như ống nano carbon đơn có thể điều chỉnh tương tự khoảng cách năng lượng bằng cách thay đổi sự sắp xếp của các nguyên tử.

Nan carbon, như than chì và kim cương, là những dây dẫn nhiệt tuyệt vời. Giống như độ dẫn điện của chúng, ống nano carbon cũng có độ dẫn nhiệt dọc trục tuyệt vời và là vật liệu dẫn nhiệt lý tưởng. Các tính toán lý thuyết cho thấy ống nano carbon （CNT） Hệ thống dẫn nhiệt có đường dẫn phonon tự do trung bình lớn, phonon có thể được truyền trơn tru dọc theo đường ống và độ dẫn nhiệt dọc trục của nó là khoảng 6600W/m • K hoặc nhiều hơn, tương tự như độ dẫn nhiệt của đồ họa đơn vị. Các nhà nghiên cứu đã đo lường rằng độ dẫn nhiệt nhiệt độ phòng của ống nano carbon đơn vách （SWCNT） gần với 3500W/m • K, lớn hơn nhiều so với kim cương và than chì (~ 2000W/m • k). Mặc dù hiệu suất trao đổi nhiệt của các ống nano carbon theo hướng trục rất cao, hiệu suất trao đổi nhiệt của chúng theo hướng thẳng đứng tương đối thấp và ống nano carbon bị giới hạn bởi các đặc tính hình học của chúng và tốc độ mở rộng của chúng gần như không, do đó, thậm chí nhiều ống nano carbon.

Độ dẫn nhiệt tuyệt vời của ống nano carbon đơn (SWCNTs) được coi là một vật liệu tuyệt vời cho bề mặt tiếp xúc của bộ tản nhiệt thế hệ tiếp theo, có thể khiến chúng trở thành một tác nhân dẫn nhiệt cho bộ tản nhiệt chip CPU máy tính trong tương lai. Bộ tản nhiệt CPU ống nano carbon, có bề mặt tiếp xúc với CPU hoàn toàn được làm bằng ống nano carbon, có độ dẫn nhiệt gấp 5 lần so với các vật liệu đồng thường được sử dụng. Đồng thời, các ống nano carbon một thành có triển vọng ứng dụng tốt trong vật liệu composite dẫn nhiệt cao và có thể được sử dụng trong các thành phần nhiệt độ cao khác nhau như động cơ và tên lửa.

Tính chất quang học của ống nano carbon đơn thành

Cấu trúc độc đáo của ống nano carbon đơn thành đã tạo ra các đặc tính quang học độc đáo của nó. Quang phổ Raman, quang phổ huỳnh quang và quang phổ hồng ngoại tia cực trị tia cực đoan đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu các tính chất quang học của nó. Phổ Raman là công cụ phát hiện được sử dụng phổ biến nhất cho các ống nano carbon đơn. Chế độ rung động đặc trưng của Chế độ rung động của ống nano carbon đơn (RBM) xuất hiện ở khoảng 200nm. RBM có thể được sử dụng để xác định cấu trúc vi mô của ống nano carbon và xác định xem mẫu có chứa ống nano carbon đơn không.

Tính chất từ ​​tính của ống nano carbon đơn thành

Các ống nano carbon có tính chất từ ​​tính độc đáo, là dị hướng và diamag từ, và có thể được sử dụng làm vật liệu sắt từ mềm. Một số ống nano carbon đơn vách với các cấu trúc cụ thể cũng có độ siêu dẫn và có thể được sử dụng làm dây siêu dẫn.

Hiệu suất lưu trữ khí của ống nano carbon đơn thành

Cấu trúc hình ống một chiều và tỷ lệ đường kính dài thành đường kính lớn của ống nano carbon một thành tạo ra khoang ống rỗng có tác dụng mao mạch mạnh, do đó nó có đặc điểm hấp phụ, lưu trữ khí và xâm nhập độc đáo. Theo các báo cáo nghiên cứu hiện tại, các ống nano carbon đơn thành là các vật liệu hấp phụ có khả năng lưu trữ hydro lớn nhất, vượt xa các vật liệu lưu trữ hydro truyền thống khác và sẽ giúp thúc đẩy sự phát triển của pin nhiên liệu hydro.

Hoạt động xúc tác của ống nano carbon một thành

Các ống nano carbon đơn có độ dẫn điện tử tuyệt vời, độ ổn định hóa học cao và diện tích bề mặt riêng (SSA) lớn. Chúng có thể được sử dụng làm chất xúc tác hoặc chất mang chất xúc tác, và có hoạt động xúc tác cao hơn. Bất kể trong xúc tác không đồng nhất truyền thống, hoặc trong phân tích điện phân và quang xúc tác, ống nano carbon đơn thành đã cho thấy tiềm năng ứng dụng tuyệt vời.

Quảng Châu Hongwu cung cấp các ống nano carbon đơn cao chất lượng và chất lượng ổn định với chiều dài khác nhau, độ tinh khiết (91-99%), các loại chức năng hóa. Ngoài ra sự phân tán có thể được tùy chỉnh.