㈠ 納米碳管有什麼用途
納米碳管的用途
一、導電材料
納米碳管因其獨特的結構，擁有出色的導電性能，可作為下一代電子產品的導電材料。在製造高性能電池、超級電容器等能源儲存與轉換裝置中，納米碳管發揮著重要作用。
二、增強復合材料
納米碳管因其優異的力學性能和化學穩定性，常被用作增強材料，可大幅提高復合材料的強度和韌性。在航空航天、汽車製造、建築等領域，使用納米碳管增強的復合材料，可以實現輕量化和高性能化。
三、熱管理應用
納米碳管具有良好的熱導性和熱穩定性，因此被廣泛應用於熱管理領域。例如，在電子設備中，納米碳管可以幫助散發熱量，提高設備的工作效率和使用壽命。
四、生物醫學應用
納米碳管在生物醫學領域也有廣泛的應用前景。由於其生物相容性和良好的葯物載體特性，納米碳管可被用於葯物傳輸、生物成像和生物感測器等方面。
納米碳管是一種由碳原子構成的納米級管狀結構材料。其獨特的物理和化學性質，使它在多個領域都具有廣泛的應用價值。除了在以上領域的應用，納米碳管還在其他如催化劑載體、場發射顯示器等方面有潛在的應用前景。隨著科學技術的不斷進步，納米碳管的用途將會更加廣泛，為人類的生活和工作帶來更多便利和創新。
㈡ 什麼是納米碳管
1999年，中國科學院物理研究所合成了世界上最長的納米碳管，長度達到3毫米，同時創造了最細的納米碳管記錄。納米碳管像蜂窩狀的微管，內部為空，由類似石墨結構的六邊形網格卷繞而成，直徑只有幾到幾十納米。這種材料因其輕便、柔韌且強度高而備受關注，它比鋼輕，但強度卻比鋼高出100倍，耐溫可達3593℃，是製造防彈背心的理想材料。有人甚至認為它將是連接地球與月球的乘人電梯的材料，因為它能承受自身重量而不被拉斷。
目前，研究小組對納米碳管的優越吸熱性能非常感興趣。這種材料有望在未來對工程、電視和電腦運算等領域產生革命性的影響。隨著電路密度的提高，晶元散熱問題愈發突出，納米碳管將幫助開發出結構緊湊、效率更高的電腦。此外，納米碳管的小尺寸特性有助於縮小電路體積，提高計算機的運算能力。
納米碳管還具備優異的導熱性能，適用於需要高效散熱的設備。例如，將其用於電動機的散熱片，可以防止塑料部件因高溫而熔化。這種材料還能增強耐高溫材料的性能，如飛機和火箭外部的防熱板。美國國家航空航天局期望將納米碳管應用於防熱層、宇航服等裝備設施。
能源公司也對納米碳管表現出濃厚興趣。納米碳管可用於製造更小、更輕、性能更強的燃料電池，還可以作為儲存氫氣的容器。研究人員將納米管排列在平玻璃片上，創造出薄如紙的壁掛式電視屏幕，取代傳統的陰極射線管。
納米碳管的應用前景廣闊。美國研究人員用納米碳管製造出靈敏度極高的人造耳，能聽到細菌游動和細胞內部液體流動的聲音。哈佛大學化學家發明了一台用納米碳管製造的超大倍數顯微鏡，可以觀察到最清晰的生物分子圖像，實現了「漫遊」超微世界的夢想。
㈢ 碳納米管（CNTs）常見的表徵方法
碳納米管（CNTs）概述
碳納米管是典型的一維納米材料，是材料科學領域的研究熱點。結構上為蜂巢狀的空心管，由C-C原子以sp2雜化形成共價鍵。根據管壁數可分為單壁碳納米管（SWCNT）和多壁碳納米管（MWCNT），結構特徵有扶手椅形、鋸齒形和螺旋型，其中螺旋型具有手性，而鋸齒形和扶手椅型沒有。
碳納米管具備重量輕、六邊形結構連接完美、優異的力學、導電和化學性能。電導率極高，是銅的1萬倍；熱導率遠超其他金屬；密度僅為鋼的1/6，抗拉強度100倍，高達200 Gpa；彈性模量與金剛石相當，是鋼的5倍。廣泛應用於儲能、復合材料、吸附分離、催化等領域。
碳納米管表徵方法
1、掃描電子顯微鏡（SEM）：研究了氟化溫度對FCNTA-TF形貌和結構的影響。不同氟化溫度制備的樣品結構和碳納米管排列變化，主要是由於氟氣反應性增加導致碳層與母管分離，碳管直徑減小。氟化過程中納米管上的一些氟原子以C-F鍵形式生長，C-C鍵被破壞，可能縮短納米管長度。
2、透射電子顯微鏡（TEM）：空心和多壁碳納米管特徵通過TEM圖像得到確認。不同樣品的直徑和長度通過成像確定。
3、原子力顯微鏡（AFM）：Ni-BDC具有部分堆疊的片狀結構，Ni0.85Se-2呈現多孔結構，Ni0.85Se/RGO/CNTs表面相對平坦但出現小顆粒。表徵結果一致。
4、拉曼光譜（Raman）：碳納米管拉曼光譜主要表現為1350 cm-1及1590 cm-1處。D帶峰反映缺陷程度，G帶峰反映完整程度，常用IG/ID來表徵缺陷。
5、差式掃描量熱法（DSC）：S-HCNTs加入幾乎未影響復合材料的熔融溫度，熔融峰溫度隨著含量增加而降低，晶體成核效應導致結晶度增加，晶體生長受到輕微抑制。加入S-HCNTs後結晶峰向較高溫度移動。
6、紅外光譜分析（FT-IR）：紅外光譜定性表徵碳納米管及其表面官能團種類。在RGO-CNTs-SiO2光譜中觀察到CTAB中的C-H鍵、C-N鍵的特徵吸收峰，表明改性成功。
7、比表面積分析：CMC-PANI4/CNT-10比表面積為21 m2·g−1，高於CMC-PANI4膜的18.4 m2·g−1。高壓下N2吸附急劇增加，滿足II型等溫線特徵，表明存在大量中孔和大孔。
8、X射線衍射（XRD）：煅燒前樣品主要由Mg(OH)2組成，煅燒後樣品特徵峰出現在36˚、42˚和62˚處，說明成功合成了鎂基相。
9、x射線光電子能譜（XPS）：HSHMWCNT和SHMWCNT的XPS光譜顯示了C1s、N1s、C1s和Si2p曲線，表明KH-550中存在氨基，表明硅烷化成功。
這些表徵方法幫助我們深入了解碳納米管的結構、性能和應用潛力。