مقدمه نانومواد کربن

مدتهاست که مردم فقط می دانند که سه تخصیص کربن وجود دارد: الماس ، گرافیت و کربن آمورف. با این حال ، در سه دهه گذشته ، از فولرهای بعدی بعدی صفر ، نانولوله های کربن یک بعدی ، تا گرافن دو بعدی به طور مداوم کشف شده است ، نانومواد جدید کربن همچنان توجه جهان را به خود جلب می کند. نانومواد کربن را می توان با توجه به محدودیت محدودیت نانو در ابعاد مکانی آنها به سه دسته طبقه بندی کرد: نانومواد کربن ابعادی ، یک بعدی و دو بعدی.
نانوموادهای 0 بعدی به موادی اطلاق می شوند که در مقیاس نانومتر در فضای سه بعدی مانند نانو ذرات ، خوشه های اتمی و نقاط کوانتومی قرار دارند. آنها معمولاً از تعداد کمی اتم و مولکول تشکیل شده اند. بسیاری از نانو مواد کربن باریک صفر ، مانند کربن سیاه ، نانو الماس ، نانو فولرن C60 ، ذرات نانو فلز با روکش کربن وجود دارد.

Carbon nanomaterial

به محض کشف C60 ، شیمی دانان به بررسی امکان کاربرد آنها در کاتالیزور پرداختند. در حال حاضر ، فولرین ها و مشتقات آنها در زمینه مواد کاتالیزوری به طور عمده شامل سه جنبه زیر است:

(1) فولرنها به طور مستقیم به عنوان یک کاتالیزور.

(2) فولرین ها و مشتقات آنها به عنوان یک کاتالیزور همگن.

(3) کاربرد فولرنها و مشتقات آنها در کاتالیزورهای ناهمگن.
ذرات نانو فلز با روکش کربن نوع جدیدی از کامپوزیت نانو کربن فلز با ابعاد صفر است. با توجه به محدودیت پوسته کربن و خاصیت محافظتی ، ذرات فلز را می توان در یک فضای کوچک محصور کرد و نانوذرات فلزی پوشش داده شده در آن را تحت تأثیر محیط خارجی می توان پایدار کرد. این نوع جدید از نانوموادهای کربنی فلز صفر بعدی دارای خواص نوری بی نظیر و کاربردهای بسیار گسترده ای در مواد پزشکی ، ضبط مغناطیسی ، مواد محافظ الکترومغناطیسی ، مواد الکترود باتری لیتیوم و مواد کاتالیزوری است.
نانومواد کربن یک بعدی بدان معنی است که الکترون ها فقط در یک جهت غیر نانو حرکت می کنند و حرکت خطی است. نمایندگان نمونه مواد کربن یک بعدی نانو لوله های کربن ، نانو فیبرهای کربن و موارد مشابه هستند. تفاوت بین این دو می تواند بر اساس قطر ماده برای تفکیک باشد ، همچنین می تواند براساس میزان گرافیت شدن مواد تعریف شده باشد. با توجه به قطر ماده به این معنی است که: قطر D زیر 50 نانومتر ، ساختار توخالی داخلی معمولاً به عنوان نانولوله های کربن گفته می شود ، و قطر در محدوده 50-200nm ، بیشتر توسط ورق گرافیتی چند لایه پیچیده ، با هیچ ساختار واضح توخالی اغلب به عنوان نانوالیاف کربن گفته نمی شود.

با توجه به درجه گرافیت سازی مواد ، تعریف به گرافیت اشاره دارد بهتر است ، جهت یابی ورق گرافیت به صورت موازی با محور لوله ، نانولوله های کربنی نامیده می شود ، در حالی که درجه گرافیت سازی پایین است یا هیچ ساختار گرافیکی سازی ندارد ، ترتیب. از ورق های گرافیتی جدا شده است ، مواد با ساختار توخالی در وسط و حتی نانولوله های کربنی چند دیواره ای به نانوالیاف کربن تقسیم می شوند. البته تمایز بین نانولوله های کربن و نانوالیاف کربن در اسناد مختلف آشکار نیست.

به نظر ما ، صرف نظر از میزان گرافیت در نانومواد کربن ، بر اساس وجود یا عدم وجود یک ساختار توخالی ، بین نانولوله های کربن و نانوالیاف کربن تمایز قائل می شویم. یعنی نانومواد کربن یک بعدی که ساختار یک توخالی را تعریف می کنند نانولوله های کربنی هستند که هیچ ساختار توخالی ندارند و یا ساختار توخالی نانو مواد فیبر کربنی یک بعدی نانومواد نیست.
نانومواد کربن دو بعدی: گرافن نماینده نانومواد کربن دو بعدی است. مواد کاربردی دو بعدی که توسط گرافن نشان داده شده اند ، در سالهای اخیر بسیار داغ بوده اند. این ماده ستاره خواص بی نظیری شگفت انگیز در مکانیک ، برق ، گرما و مغناطیس را نشان می دهد. از لحاظ ساختاری ، گرافن واحد اساسی است که سایر مواد کربن را تشکیل می دهد: این ماده تا فولرین های صفر بعدی ، پیچیده شده به نانولوله های کربن یک بعدی و پشته ها در گرافیت سه بعدی پیچیده می شود.
به طور خلاصه ، نانومواد کربن همیشه موضوعی داغ در تحقیقات علوم نانو و فناوری بوده و پیشرفت مهم پژوهش را انجام داده اند. با توجه به ساختار منحصر به فرد و خواص فیزیکی و شیمیایی عالی ، نانومواد کربن به طور گسترده ای در مواد باتری لیتیوم یونی ، مواد نوری الكترونیكی ، حامل كاتالیست ، حسگرهای شیمیایی و بیولوژیك ، مواد ذخیره كننده هیدروژن و مواد ابررسانایی و سایر جنبه های نگرانی مورد استفاده قرار می گیرند.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co.، Ltd - پیشرو در صنعتی سازی مواد نانو کربن ، اولین تولید کننده داخلی نانولوله های کربن و سایر مواد نانو کربن برای تولید صنعتی و استفاده از کیفیت برتر جهان ، تولید نانو است. مواد کربن به سراسر جهان صادر شده است ، پاسخ خوب است. بر اساس استراتژی توسعه ملی و مدیریت ماژولار ، Hongwu Nano به محوریت بازار ، فناوری محور پایبند است تا بتواند خواسته های معقول مشتریان را به عنوان مأموریت خود برآورده سازد ، و تلاش های بی وقفه ای را برای تقویت قدرت صنعت تولید چین انجام دهد.

 


زمان ارسال: 13-2020 ژوئیه