Наноматериалҳои карбон Муқаддима

Дар муддати тӯлонӣ, одамон танҳо медонанд, ки се аллотропи карбон мавҷуданд: алмос, графит ва карбонҳои аморфӣ. Бо вуҷуди ин, дар се даҳсолаи охир, аз пурренҳои сифрӣ, нанотубҳои карбонати як андоза то графенаи ду андоза пайваста кашф карда шуданд, наноматериалҳои нави карбон ҷалби диққати ҷаҳонро идома медиҳанд. Наноматериалҳои карбон аз рӯи дараҷаи маҳдудияти наноскал дар андозаҳои фазоии онҳо ба се категория тақсим карда мешаванд: наноматериалҳои сифрӣ, як андоза ва ду андозаии карбон.
Наноматериалҳои 0-ченака ба маводҳое мансубанд, ки дар миқёси нанометр дар фазои андозагирии сеандоза, ба монанди нано-зарраҳо, кластерҳои атомӣ ва нуқтаҳои квантӣ мавҷуданд. Онҳо одатан аз шумораи ками атомҳо ва молекулаҳо иборатанд. Бисёр маводи нано-карбон сифр мавҷуданд, ба монанди сиёҳ карбон, нано алмаз, нано-фуллерен C60, зарраҳои нано-металлӣ бо карбон.

Carbon nanomaterial

Ҳамин ки кашфи C60 пайдо шуд, химикҳо ба омӯхтани имкони истифодаи онҳо ба катализатор шурӯъ карданд. Дар айни замон, фуллеренҳо ва ҳосилаҳои онҳо дар соҳаи маводи каталикӣ асосан се ҷанбаи зеринро дар бар мегиранд:

(1) fullerenes мустақиман ҳамчун катализатор;

(2) fullerenes ва ҳосилаҳои онҳо ҳамчун катализатор якхела;

(3) Татбиқи Фуллеренес ва ҳосилаҳои онҳо дар катализаторҳои гетерогенӣ.
Зарраҳои нано-металлии карбонкардашуда як намуди нави композитсияи сифрии нано-карбон-металлӣ мебошанд. Аз сабаби маҳдудияти қабати карбон ва таъсири муҳофизаткунанда, зарраҳои металлиро дар фазои хурд ҷойгир кардан мумкин аст ва наноқисмҳои металлии онро дар зери таъсири муҳити беруна устувор нигоҳ доштан мумкин аст. Ин намуди нави наноматериалҳои сифрии металлии карбон дорои хосиятҳои беназири оптоэлектронӣ буда, доираи васеи барномаҳоро дар маводи тиббӣ, сабти магнитӣ, маводҳои муҳофизаткунандаи электромагнитӣ, маводи литийи электродии батареяҳо ва каталитикҳо доранд.
Наноматериалҳои карбонати як андоза маънои онро доранд, ки электронҳо танҳо дар як самти ғайри наноскал ҳаракат мекунанд ва ҳаракат хатӣ аст. Намояндагони маъмулии маводи як андозаии карбон нанотубҳои карбон, нанофибҳои карбон ва амсоли инҳо мебошанд. Фарқи байни ин ду метавонад ба диаметри мавод барои фарқкунӣ асос ёбад, инчунин ба дараҷаи графитизатсияи маводи муайяншуда асос ёбад. Мувофиқи диаметри мавод ин маънои онро дорад: диаметри D аз 50nm, сохтори дохилии нахдор одатан ба нанотубҳои карбон номида мешавад ва диаметри онҳо дар доираи 50-200nm, асосан аз қабати варақаи бисёрқабати графит бурида шуда, бо ягон сохторҳои возеҳи холӣ одатан нанофибҳои карбон номида мешаванд.

Мувофиқи дараҷаи графитизатсияи мавод, таъриф ба графитизатсия беҳтар аст, самти варақаи графитӣ ба меҳвари қубур параллел номида мешавад нанотубҳои карбон номида мешаванд, дар ҳоле ки дараҷаи графитизатсия кам ё сохтори графитизатсия нест. варақаҳои графитӣ вайрон шудаанд, маводе, ки дар мобайн сохтори холӣ ва ҳатто нанотубҳои бисёрқабата буда ҳама ба нанофибҳои карбон тақсим карда шудаанд. Албатта, фарқият байни нанотубҳои карбон ва нанофибҳои карбон дар ҳуҷҷатҳои мухталиф аниқ нестанд.

Ба андешаи мо, новобаста аз дараҷаи графитизатсияи наноматериалҳои карбон, мо аз нанотубҳои карбон ва нанофиберҳои карбон дар асоси мавҷуд будан ё набудани сохтори холӣ фарқ мекунем. Яъне наноматериалҳои як андозаии карбон, ки сохтори холиро муайян мекунанд, нанотубҳои карбон мебошанд, ки сохти холӣ надоранд ё сохтори холӣ як андоза наноматериалҳои карбон нестанд.
Наноматериалҳои карбонати дуандоза: Графен намояндаи наноматериалҳои карбонати ду андоза мебошад. Солҳои охир маводҳои функсионалии дуандоза, ки бо графен муаррифӣ шудаанд, хеле гарм буданд. Ин маводи ситоравӣ хосиятҳои аҷиби аҷиби механика, барқ, гармӣ ва магнитро нишон медиҳад. Аз ҷиҳати сохторӣ, графен ҷузъи асосӣест, ки дигар маводи карбониро ташкил медиҳад: он то пурренҳои сифрӣ мепечад, ба нанотубҳои як андоза карбогидрат мекунад ва ба графит-андозаи сетарафа часпида мегирад.
Хулоса, наноматериалҳои карбон ҳамеша дар мавзӯи таҳқиқоти нанотехникӣ ва технологӣ буданд ва ба пешрафти муҳими илмӣ ноил гаштанд. Бо сабаби сохтори беназири худ ва хосиятҳои аълои физикӣ ва химиявӣ, наноматериалҳои карбон дар маводи литий-ион, маводи оптоэлектронӣ, интиқолдиҳандаҳои катализатор, сенсори химиявӣ ва биологӣ, маводи нигаҳдории гидроген ва суперкапакатор ва дигар паҳлӯҳои нигаронӣ васеъ истифода мешаванд.

China Hongwu Micro-Nano Technology Co., Ltd - пешсафи саноатисозии маводи нанокарбон, нахустин истеҳсолкунандаи ватании нанотубҳои карбон ва дигар маводи наноқисмӣ барои истеҳсоли саноатӣ ва истифодаи сифати пешрафтаи ҷаҳон, истеҳсоли нано- маводи карбон ба тамоми ҷаҳон содир карда шуданд, вокуниш хуб аст. Дар асоси стратегияи миллии рушд ва идоракунии модулӣ, Hongwu Nano ба бозор нигаронидашуда, ба технология асосёфта, барои қонеъ кардани талаботи оқилонаи муштариён ҳамчун рисолати худ амал мекунад ва барои тақвияти қудрати саноати истеҳсолии Чин талошҳои бебаҳо мекунад.

 


Вақти интишор: Ҷул-13-2020