「纳米碳管」碳纳米管的制备方法

今天我们来聊聊纳米碳管,以下6个关于纳米碳管的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。

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碳纳米管的作用

1、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，用以代替ITO（氧化铟锡）作为触摸屏的材料。2、碳纳米管可以作为模具。3、在隐身材料中的应用，碳纳米管对红外和电磁波有隐身作用。4、在能源材料中的应用：碳纳米管由于其管道结构及多壁碳管之间的类石墨层空隙，使其成为最有潜力的储氢材料。

碳纳米管简介

碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

碳纳米管具有良好的力学性能，CNTs抗拉强度达到50～200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6，至少比常规石墨纤维高一个数量级，除此之外，碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角。

什么是碳纳米管?

碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料。

碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。

碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20 nm。

并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。

结构特征：

碳纳米管中碳原子以sp2杂化为主，同时六角型网格结构存在一定程度的弯曲，形成空间拓扑结构，其中可形成一定的sp3杂化键，即形成的化学键同时具有sp2和sp3混合杂化状态。

而这些p 轨道彼此交叠在碳纳米管石墨烯片层外形成高度离域化的大π 键，碳纳米管外表面的大π 键是碳纳米管与一些具有共轭性能的大分子以非共价键复合的化学基础。

以上内容参考 百度百科—碳纳米管

什么是碳纳米管？

碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20 nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性 碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来

碳纳米管是什么材料

碳纳米管是一维纳米材料。

其又名巴基管，是一种具有特殊结构，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

其径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。

碳纳米管的作用和用途

1、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，用以代替ITO（氧化铟锡）作为触摸屏的材料。先前的技术中，科学家利用粉状的碳纳米管配成溶液，直接涂布在PET或玻璃衬底上，但是这样的技术至今没有进入量产阶段。

2、碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏首次于2008年间成功被开发出，至今已有多款智慧型手机上使用碳纳米管材料制成的触摸屏。

3、碳纳米管可以作为模具。在碳纳米管的内部可以填充金属、氧化物等物质，这样碳纳米管可以作为模具，首先用金属等物质灌满碳纳米管，就可以制备出最细的纳米尺度的导线。

4、碳纳米管可用作电双层电容器电极材料。电双层电容器既可用作电容器也可以作为一种能量存储装置。超级电容器可大电流充放电，几乎没有充放电过电压，循环寿命可达上万次，工作温度范围很宽。

碳纳米管是由碳原子二维六方晶格组成的一类纳米材料，其向一个方向弯曲并结合形成中空圆柱体。碳纳米管是碳的同素异形体之一，介于于富勒烯和石墨烯之间。除了这些单壁碳纳米管，该名称也用于由两个或多个嵌套纳米管组成的多壁变体，或卷成如卷轴般的多层石墨烯状条带。

纳米碳管有什么用途？

1999年，我国科学院物理研究所不仅合成了世界上最长的“超级纤维”——纳米碳管，创造了一项“3毫米的世界之最”，而且合成出世界上最细的纳米碳管。

纳米碳管猛一看像蜂窝的“微管”，牛间是空的，由类似石墨结构的六边形网格卷绕而成，整个“腰围”只有几到几十纳米。这种偶然被发现的“微管”，是一种一维纳米材料，它比钢轻，6位这种“微管人”只顶一位钢人重，但强度比钢高100倍，可以耐3593℃的高温。这种轻而柔韧的纳米材料是制作防弹背心的最好材料，也有人认为它将是用来制造地球到月球的乘人电梯的最好材料，因为如果用纳米管做成绳子，它将是从月球挂到地球表面而惟一不被自身重量所拉断的绳子。

不过，目前世界上有很多研究小组更对纳米管的优越吸热性能感兴趣，研究人员预言，小到肉眼看不见、只有一根头发丝的一万分之一粗细的纳米管未来将对工程、电视和电脑运算等产生革命性的影响，纳米管优越的吸热性能使其在电脑运算和电子工业中大有用武之地。随着电路密集度的不断提高，芯片散热的问题也就显得愈加突出，为开发出结构紧凑、效率更高的电脑，这种纳米碳管会帮助创造奇迹。同时，个小的纳米管可以帮助缩小电路体积，提高计算机的运算能力。

此外，纳米管还可应用于最需要导热性能的地方。例如，电动机如果采用纳米管作散热片，其中的塑料部件就不会被高温所熔化。这种微型材料还可置人需要耐受极度高温的材料之中，如飞机和火箭外部的嵌板等。美国国家航空航天局期望将纳米管置入从防热层到宇航服等各种装备设施之中。

能源公司对纳米管也刮目相看。纳米管可以用来制造更小、更轻、效能更大的燃料电池，还可以用它制成储存罐，来储存用作能源的氢气。研究人员在平玻璃片或其他材料上，把无数个纳米管排列起来，让它们看起来像一片整齐的收割的麦田，由此他们发现纳米管还有更多潜在的用途。譬如，可以把这种由纳米管组成的“田野”做成薄如一张纸的璧挂式电视屏，来取代目前电视机所采用的老式阴极射线管。

纳米管还能让人实现“漫游”超微世界的梦想。美国一位研究人员用纳米管制造出一种灵敏度极高的人造耳，可以听见细菌“走路”(游动)的声音，也能听到细胞“打嗝”(活细胞内液体流动)的响声。美国哈佛大学的化学家发明了一台用纳米管制造的超大倍数显微镜，可以看到迄今为止最为清晰的生物分子的图像。

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