Proprietățile nanotuburilor de carbon
CNTs have the simplest chemical composition and atomic bonding form, yet they exhibit a rich variety of structures and related physical and chemical properties. Since it can be regarded as rolled-up graphite sheets into cylinders, it inevitably possesses the excellent intrinsic characteristics of graphite, such as high heat resistance, corrosion resistance, high thermal shock resistance, good heat conduction and electrical conductivity, Proprietate de auto-lubricare și biocompatibilitate, printre o serie de proprietăți cuprinzătoare . Cu toate acestea, combinația dintre dimensiuni, structură și factori topologici ai CNT-urilor CNTS cu perspective de aplicație extrem de unice și promițătoare în performanță .
(1) Proprietăți mecanice:
Structura de bază a CNTS este similară cu cea a grafenului, constând din cele mai puternice legături covalente din natură, formate de legături C=C prin hibridizarea SP2 . are o rezistență mecanică extrem de ridicată . The axial elastic Modulus of CNTS este în prezent estimat să fie apropiat de apropierea de grafen, ambele modulu al CNT -urilor și este estimat în prezent să fie apropiat de cel al grafenului, atât modul întic al CNT -urilor, cât și este estimat în prezent, cât și de gara de grafen Experimental . Datorită faptului că CNT-urile sunt structuri de tip cușcă scobite cu o structură topologică închisă, ele pot prezenta elasticitate prin modificări de volum, astfel încât să reziste la tulpini de tracțiune de peste 40%., prin urmare, CNT-urile au o rezistență extrem de mare și modulul elastic . Modulul de la o singură elastică . Modulul tânărului, de la un singur wall carbon, de la un singur wall carbon, de carbon, de carbon, de carbon, de la un singur atinge 1 . 28 TPA, iar modulul său elastic este aproape același cu cel al diamantului, de aproximativ 5 ori mai mare decât din oțel . rezistența sa teoretică la tracțiune este de 100 de ori mai mare decât cea a oțelului, în timp ce densitatea sa este doar 1/6 de oțel; Mai mult decât atât, are o duritate și o flexibilitate extrem de ridicată . Alungirea maximă teoretică poate ajunge la 20%, iar SWNT -urile pot rezista la deformarea torsională și poate fi îndoită în inele mici . după îndepărtarea stresului, se pot întoarce pe deplin la starea lor inițială.
The Young's modulus of multi-walled carbon nanotubes is 200-400 GPa, the bending tension is 14 GPa, and the anti-twisting tension is 100 GPa. The strength of carbon nanotubes is 200 times higher than that of other fibers and can withstand 1 million atmospheres without breaking.
Puterea și duritatea CNT -urilor sunt mult superioare oricărui materiale de fibre .
(2) Proprietăți electrice:
Atomii de carbon ai CNT -urilor sunt hibridizate sp 2- și fiecare atom de carbon are o poziție de electroni nepereche .
Pe orbitalele P perpendiculare pe straturi, astfel CNT-urile au o conductivitate electrică excelentă . Decalajul de energie al CNTS este afectat de efectul cuantic din cauza structurii elicoidale sau a variației diametrului . cu diferite grade elicoidale și diametre, pentru electronii care se deplasează din banda de valență în funcție de banda de elicoidă în banda de elicoidă în bandă de carbon de la un singur carbon de la un nivel Aproape zero până la mai multe EV, adică CNT-urile pot prezenta proprietăți metalice, semi-metalice sau semiconductoare . În plus, mișcarea radială a electronilor în CNTS este restricționată, arătând efecte tipice de limitare cuantică, în timp ce mișcarea axială a electronilor nu este restricționată la . rezistența radială a CNTS nu este restricționată decât . rezistența radială a CNTS nu este restricționată decât . rezistența radială a CNTS nu este restricționată decât . rezistența radială a CNTS nu este restricționată decât . Rezistența radială a CNT-urilor nu este mai mult decât rezistența axială, iar această rezistență radială a CNTS nu este decât mai mult decât rezistența axială, și această rezistență radială a CNT-urilor, decât rezistența axială, Anisotropia rezistenței crește odată cu scăderea temperaturii .
(3) Proprietăți termice:
CNT -urile prezintă performanță excelentă de conducere a căldurii . Datorită raportului lor de aspect extrem de mare, performanța lor de schimb de căldură de -a lungul direcției de lungime este foarte mare, în timp ce performanța lor de schimb de căldură în direcția verticală este relativ scăzută . prin orientare adecvată, CNTS pot fi utilizate pentru a pregăti gradul de grafatie de calificare ridicat, cu mai mare, mai mare, cu cel mai mare, cu cel mai mare termic, cu cel mai mare termic, cu cel mai mare termic. Conductivitatea . În plus, CNT -urile au o conductivitate termică ridicată . atâta timp cât o cantitate mică de nanotuburi de carbon este dopată în materialul compus, conductivitatea termică a materialului compus este probabil îmbunătățită în mod semnificativ .
(4) Proprietăți termice:
Datorită suprafeței lor specifice mari, energiei de suprafață ridicate și energiei de legare la suprafață, nanotuburile de carbon prezintă o reactivitate chimică ridicată și o conductivitate electronică excelentă . dețin diverse proprietăți, cum ar fi capacitățile de adsorbție și desorbție pentru reactanți și produse, precum și nanotuburi de carbon, care pot adsorbi orice molele inner diameters. By utilizing the active sites at the open top as particle adsorbents, they can adsorb some highly active particles and form excellent molecular-level catalysts. Additionally, carbon nanotubes can also be used as a nano-template in chemical synthesis, confining chemical reactions to a one-dimensional space, which is the most effective means Pentru formarea complexelor la nano-scală, construirea nanoelementelor și pregătirea nanofirelor unidimensionale .
(5) Biocompatibilitate:
Structura CNTS este stabilă și nu se degradează cu ușurință și are o suprafață hidrofobă . atunci când este utilizată în materiale biomedicale, biocompatibilitatea lor trebuie luată în considerare . a constatat că, prin modificarea cu moleculele biologice, biocompatibilitatea lor poate fi îmbunătățită semnificativ {{2} mai mult Și multe molecule medicinale . Prin urmare, sunt așteptate să fie utilizate ca purtători de medicamente, biosenzi și catalizatori biologici și vor juca un rol semnificativ în câmpul biomedical .
(6) Performanță catalitică:
Materialele de carbon sunt în mod inerent materiale catalitice excelente și sunt utilizate pe scară largă în producția chimică . CNT -uri dețin, de asemenea, o structură unică de cavitate și o capacitate excelentă de adsorbție și sunt, de asemenea, excelenți purtători de catalizatori ., prin urmare, CNTS arată, de asemenea, perspective de aplicare promițătoare în cataliză .}
Aceasta este introducerea detaliată despre proprietățile nanotuburilor de carbon . sperăm că informațiile de mai sus vă pot fi utile . site -ul companiei noastre are, de asemenea, multe alte produse . Puteți vizita site -ul pentru a avea o înțelegere mai profundă .}