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,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,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。“足球”结构的C60一经发现即吸引了全世界的目光,.、.、和。在富勒烯研究推动下,1991年一种更加奇特的碳结构——碳纳米管被日本电子公司(NEC)的饭岛博士发现。碳纳米管在1991年被正式认识并命名之前,已经在一些研究中发现并制造出来,只是当时还没有认识到它是一种新的重要的碳的形态。1890年人们就发现含碳气体在热的表面上能分解形成丝状碳。1953年在CO和Fe3O4在温反应时,也曾发现过类似碳纳米管的丝状结构。从20世纪50年代开始,石油化工厂和冷核反应堆的积炭问题,也就是碳丝堆积的问题。全塑管在城市供水工程中被用于建设供水管网,确保居民用水供应。汕头绿色环保全塑管哪里买
碳纳米管的强度比同体积钢的强度100倍,重量却只有后者的1/6到1/7。碳纳米管因而被称“超级纤维”。莫斯科大学的研究人员曾将碳纳米管置于1011MPa的水压下(相当于水下10000米深的压强),由于巨大的压力,碳纳米管被压扁。撤去压力后,碳纳米管像弹簧一样立即恢复了形状,表现出良好的韧性。这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧,用在汽车、火车上作为减震装置,能够减轻重量。此外,碳纳米管的熔点是已知材料中的。碳纳米管导电碳纳米管导电碳纳米管上碳原子的P电子形成大范围的离域π键,由于共轭效应,碳纳米管具有一些特殊的电学性质。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。当CNTs的管径大于6nm时,导电性能下降;当管径小于6nm时,CNTs可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线。有报道说Huang通过计算认为直径为超导性,尽管其超导转变温度只有×10-4K,但是预示着碳纳米管在超导领域的应用前景。常用矢量Ch表示碳纳米管上原子排列的方向,其中Ch=na1+ma2,记为(n,m)。a1和a2分别表示两个基矢。(n,m)与碳纳米管的导电性能密切相关。肇庆耐高温全塑管专卖全塑管的耐磨性能好,适用于颗粒物料的输送。
碳纳米管是无法用于储氢的,主要问题有两个:一是假如作为容器进行储氢,则无法对其进行可控的封闭和开启;二是假如用于氢气吸附,则其吸附率不超过1%(质量分数)。1999年《SCIENCE》上有篇牛论"HighH2uptakebyalkali-dopedcarbonnanotubesunderambientpressureandmoderatetemperatures"说可以用Li-dopedCNT吸附达20%的氢气,第二年就被RalphYang给驳斥"Hydrogenstoragebyalkali-dopedcarbonnanotubes-revised"说吸附的根本都是水。另一篇1997年《NATURE》上的牛论"Storageofhydrogeninsingle-walledcarbonnanotubes"更被大家批驳得体无完肤。在进行了十几年的研究后,终NSF、DOE和GM得出结论说用碳纳米管来储氢就是痴人说梦。它就不是用来干这个的,拜托大家还是饶了它吧。能否控制单壁碳纳米管的生长?近二十余年来一直困扰着碳纳米管研究领域的科学家们,能否找到控制方法也成为碳纳米管应用的瓶颈。日前,这道世界性难题被北京大学李彦教授研究团队攻克,该团队在全球提出单壁碳纳米管生长规律的控制方法,研究成果已于2014年6月26日发表在国际学术期刊《自然》杂志上[6]。碳纳米管潜在的环境风险碳纳米管由于其巨大的表面积和表面疏水性。
单壁碳纳米管表面具有化学惰性,化学结构比较简单,而且随着碳纳米管管壁层数的增加,缺陷和化学反应性增强,表面化学结构趋向复杂化。内层碳原子的化学结构比较单一,外层碳原子的化学组成比较复杂,而且外层碳原子上往往沉积有大量的无定形碳。由于具有物理结构和化学结构的不均匀性,碳纳米管中大量的表面碳原子具有不同的表面微环境,因此也具有能量的不均一性。碳纳米管不总是笔直的,而是局部区域出现凸凹现象,这是由于在六边形编制过程中出现了五边形和七边形。如果五边形正好出现在碳纳米管的顶端,即形成碳纳米管的封口。当出现七边形时纳米管则凹进。这些拓扑缺陷可改变碳纳米管的螺旋结构,在出现缺陷附近的电子能带结构也会发生改变。另外,两根毗邻的碳纳米管也不是直接粘在一起的,而是保持一定的距离。碳纳米管分类碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层含缺陷碳纳米管数可分为:单壁碳纳米管(或称单层碳纳米管,Single-walledCarbonnanotubes,SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管,Multi-walledCarbonnanotubes,MWCNTs),多壁管在开始形成的时候,层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷。全塑管的耐寒性能好,适用于低温工况下的输送。
食入:会刺激肠道,相关实验不足。对水生生物的不利影响2012年8月24日,美国密苏里大学和美国地质勘探局共同完成的研究显示,碳纳米管对某些水生生物是有毒的。碳纳米管并不纯是碳,用于其生产过程中的镍、铬和其他金属会残留下来成为杂质。这些残留的金属和碳纳米管能减缓某些种类水生生物的生长率甚至导致死亡。密苏里大学邓宝林教授表示,在碳纳米管未来发展前景问题上,必须慎重和有准备地进行权衡。人们还没有充分了解其对环境和人类健康的影响,应防止它作为大规模生产材料进入环境中。[2]碳纳米管应用前景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;目前可成功量产的是利用超顺排碳纳米管技术;该技术是从一超顺排碳纳米管阵列中直接抽出薄膜,铺在衬底上做成透明导电膜,就像从棉条中抽出纱线一样。该技术的-超顺排碳纳米管阵列是由北京清华-富士康纳米中心于2002年率先发现的新材料。[3]碳纳米管触摸屏于2007~2008年间成功被开发出,并于2011年产业化。全塑管在渔业养殖中被用于输送水源和氧气,提供良好的养殖环境。肇庆耐高温全塑管排名
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其实是一连串分子的事件。另外,的"生物马达"微生物的鞭毛(Flagella)运动,其一跟鞭毛的挥动即具有推动整个微生物前进的推进力,因此常被用来当作生物组件作为奈米机械的一个例子。其原理是利用微管的滑动,微管在鞭毛中的排列为"9+2"的特殊结构,9个绕成一圈的微管两两成对(双胞胎),2个在中心的微管则为单独(Singlet)排排站,前段所述微管中具a与bdimer的蛋白质称tubulin(42k),并有dynein(400k),扮演类似骨胳肌中myosin的角色,tubulin与dynein两种蛋白质局部结合而彼此滑动(Slide),造成此两种纤维缩短,故可发挥力的"收缩状态"。自然界...