Carbon nanotubes - 中国科学院金属研究所
碳纳米管化学物质cas号
碳纳米管化学物质cas号碳纳米管化学物质CAS号- 探索这一材料在科学和工程领域的应用潜力1. 引言在当今全球对可持续发展的追求下，新型材料的研发备受关注。
碳纳米管（Carbon Nanotubes，简称CNTs）作为一种拥有独特性质的纳米材料，引起了广泛的兴趣。
为了更好地了解碳纳米管及其应用领域，本文将深入探讨碳纳米管化学物质的CAS号。
2. 碳纳米管简介碳纳米管是由纳米级碳原子排列而成的管状结构，具有高强度、高导电性和高导热性等卓越的性质。
它们分为单壁碳纳米管（Single-Walled Carbon Nanotubes，简称SWCNTs）和多壁碳纳米管（Multi-Walled Carbon Nanotubes，简称MWCNTs）两类。
SWCNTs由单层碳原子卷曲而成，而MWCNTs则由多层碳原子卷曲而成。
3. 碳纳米管化学物质的CAS号CAS号（Chemical Abstracts Service Registry Number）是一种用于唯一标识化学物质的编码系统。
碳纳米管作为一种特殊材料，其化学物质也有对应的CAS号。
3.1 单壁碳纳米管CAS号在碳纳米管领域，SWCNTs通常由以碳为基础的原料制备而成。
该类碳纳米管的CAS号为：1333-86-4。
这一CAS号标识了SWCNTs以碳为主要成分的化学物质。
3.2 多壁碳纳米管CAS号与SWCNTs相比，MWCNTs由多层碳原子构成，因此其CAS号与SWCNTs不同。
多壁碳纳米管的CAS号为：308068-56-6。
这一CAS号唯一地标识了MWCNTs这种特殊化学物质。
4. 碳纳米管的应用潜力由于碳纳米管具有出色的材料性质，因此在多个领域中具有广泛的应用潜力。
4.1 电子学领域由于碳纳米管具有优异的导电性和导热性能，它们在电子学领域中有着重要的应用。
SWCNTs和MWCNTs可以用于制备高性能的场效应晶体管（Field-Effect Transistors，简称FETs），而且SWCNTs还可以用于制作高性能的透明电极。
碳纳米管的制备技术与应用
碳纳米管的制备技术与应用碳纳米管（Carbon nanotubes，CNTs）是一种以碳元素为原材料制备的一维纳米材料，由于其具有良好的力学性能、电学特性以及化学稳定性等特点，已经成为当今研究领域中最为热门的材料之一。
本文将介绍碳纳米管的制备技术以及其在各个领域的应用。
一、碳纳米管的制备技术碳纳米管的制备技术可以分为两种类型：单壁碳纳米管（Single-walled carbon nanotubes，SWCNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes，MWCNTs）。
1. SWCNTs的制备技术SWCNTs是由单个碳原子组成的圆柱形分子，其直径只有1纳米左右，是碳纳米管中最小的一种。
目前SWCNTs的制备技术主要有以下几种：(1) 弧放电法：将石墨电极在惰性气体氛围下通电，随着通电时间的延长，在电极表面就会形成一个由碳原子组成的弧，此时就会产生SWCNTs。
(2) 化学气相沉积法：将碳源放入通有气源的高温管道中，在特定的条件下产生SWCNTs。
(3) 气味解法：将金属铝、镁等材料和碳合成物物质放入高温的石墨炉中加热，从而产生SWCNTs。
2. MWCNTs的制备技术MWCNTs是由许多个碳单层环形结构套在一起形成的管状结构，由于其具有较高的机械强度和导电性能，因此在材料科学等领域有着广泛的应用。
其制备主要有以下几种方式：(1) 化学气相沉积法：将碳源放入通有气源的高温管道中，在特定的条件下产生MWCNTs。
(2) 电磁纺丝法：将金属铜制成细丝，并加热到一定温度，然后向铜丝上喷射石墨或其它碳源，从而产生MWCNTs。
(3) 化学还原法：将单壁和多壁碳纳米管分散在水溶液中，然后将还原剂缓慢加入到溶液中，之后用超离心机或过滤器将沉淀的MWCNTs分离出来。
二、碳纳米管在材料科学中的应用碳纳米管因其高催化性能、热稳定性及导电性能等优异特点，将在材料科学领域中得到广泛的应用。
纳米碳管简介
纳米碳管简介纳米碳管(Carbon nanotube)是1991年才被发现的一种碳结构（图1）。
理想纳米碳管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。
石墨烯的片层一般可以从一层到上百层，含有一层石墨烯片层的称为单壁纳米碳管(Single walled carbon nanotube, SWNT)，多于一层的则称为多壁纳米碳管( Multi-walled carbon nanotube, MWNT)（图2，3）。
SWNT的直径一般为1－6nm，最小直径大约为0.5nm，与C36分子的直径相当, 但SWNT的直径大于6nm 以后特别不稳定，会发生SWNT管的塌陷，长度则可达几百纳米到几个微米。
因为SWNT的最小直径与富勒烯分子类似，故也有人称其为巴基管或富勒管。
MWNT 的层间距约为0.34纳米，直径在几个纳米到几十纳米，长度一般在微米量级，最长者可达数毫米。
由于纳米碳管具有较大的长径比，所以可以把其看成为准一维纳米材料。
纳米碳管中的碳原子以sp2杂化，但是由于存在一定曲率所以其中也有一小部分碳属sp3杂化。
在不考虑手性的情况下，SWNT可以由两个参量完全确定（直径和螺旋角或两个表示石墨烯的指数（n,m）或者螺旋向量Cn和垂直向量T〕，参见图3，MWNT则需要三个以上的参数表示。
图1 各种结构的碳: 金刚石，C60，石墨，（10，10）型纳米碳管（From Nanotube image gallery at Rice University）图2. 纳米碳管的高分辨电子显微镜照片，从左到右为SWNT，MWNT（包含2层、3层、4层石墨片层） From Ref. 3, 6图3 从石墨烯片层构造纳米碳管示意图历史纳米碳管研究是富勒烯(C 60,C 70...)继续，1991年，理论预计纳米碳管具有许多的奇特电学性能[1][2]，几乎同时NEC 公司S Iijima 在高分辨电子显微镜下观察采用电弧法制备的富勒烯中发现了一种管状结构，经过研究表明它们是同轴多层富勒管，被称为多壁纳米碳管[3]，随后NEC 公司的TW Ebbesen 和PM Ajayan 找到大量制备MWNT 方法[4]。
碳纳米管;石墨烯;及碳纳米管-石墨烯复合材料
目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I 1 石墨烯. (1)1.1 石墨烯简介 (1)1.2 石墨烯的结构和性质 (2)1.2.1 石墨烯的结构 (2)1.2.2 石墨烯的性质 (4)1.3 石墨烯的表征 (5)1.4 石墨烯的主要制备方法 (6)2 碳纳米管 (8)2.1 碳纳米管的发现及发展历程 (8)2.2 碳纳米管的结构和分类 (9)2.2.1碳纳米管的结构 (9)2.2.2碳纳米管的分类 (11)2.3 碳纳米管的生长机理 (12)2.3.1 顶部生长机理 (12)2.3.2 底部生长机理 (13)2.4 碳纳米管的性能 (14)2.4.1 碳纳米管的力学性能 (14)2.4.2 热学性能 (14)2.4.3 碳纳米管的电学性能 (15)2.4.4 光学性能 (16)2.5碳纳米管的制备 (16)2.5.1 电弧放电法 (16)2.5.2 激光蒸发法 (17)2.5.3 化学气相沉积法 (18)2.6.碳纳米管的预处理 (19)2.6.1 碳纳米管的纯化 (19)2.6.2 碳纳米管的分散 (19)2.6.3碳纳米管的活化 (20)2.7碳纳米管的应用 (20)2.7.1 在电磁学与器件方面 (20)2.7.2 在信息科学方面 (21)2.7.3 储氢方面 (21)2.7.4 制造纳米材料方面 (21)2.7.5 催化方面 (22)2.8 存在问题及发展方向 (22)3碳纳米管/石墨烯复合材料 (22)3.1 从碳纳米管、石墨稀到碳纳米管/石墨稀复合材料发展历程 (22)3.2 碳纳米管/石墨烯复合材料结构 (23)3.3碳纳米管/石墨稀复合材料的制备 (24)3.3.1电化学序列自组装沉积法 (24)3.3.2 CVD法 (25)3.4 碳纳米管/石墨烯复合材料研究进展 (25)4结论 (28)5 参考文献 (28)摘要自从2004年发现石墨烯以来，由于其和二维结构相关的优异性能，石墨烯很快就成为材料科学和凝聚态物理研究的热点课题。
CNTs-碳纳米管简介
简介
碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs) 于1991年由NEC(日本电气)筑波研 究所的饭岛澄男(Sumio Iijima)首次 以论文的形式报道出来的
文献一
单壁碳纳米管的首次介绍
文献二
图示
图片来源：刘剑洪，吴双泉，碳纳 米管结构及其应用，深圳大学理工 学报，2013
分析
1 、 碳纳米管可看成是由石墨片层绕管轴 （ tube axis ）卷曲而成 , 不同的卷曲方式所 得的结构不同，其性质也会不同。 2 、卷曲时石墨片层中保持不变的六边形网 格与碳纳米管轴向之间可能会出现夹角即螺 旋角。 3 、螺旋角不同代表其旋转程度的不同，一 个纳米管的旋转由管轴和螺旋角两者决定。 4 、碳纳米管的封口通常有曲面、多边形或 锥型面所完成。（一般为五边形与七边形的 组合）
图9 展开的碳纳米管
分析
1、作者不认为是蛋卷型结构，理由如下： 如果是这种蛋卷结构，那么这种细管会有覆盖边缘存在（edge overlaps on their surfaces），但实验中并没有观察到）。 2、在不同的管形貌观察中，作者提出了一个纳米管生长的模型，即：每个纳米 管在根部开始各自独立的螺旋生长，但其具体的生长机理是未知的，但可肯定的 是它与传统的螺旋位错是不一样的，因为它有圆柱状的点阵。 3、目前也还无法得到具有清晰横截面的多壁碳纳米管试样。
分析
图9 通过电子显微镜看到的图像 （图中黑色为Fe3C等杂质） 由图可知纳米管通常聚集一起呈捆状（由于范德华力的作用），但孤立、单独的 纳米管同样存在。
分析
图10 纳米管直径大小统计
1 、在电子显微镜下挑选了 60 根纳米管，对他们的直径进行了了统计，发现在 0.8nm和1.05nm周围的数量较多； 2、右图对一根直径为1.37nm的纳米管进行电子衍射。
碳纳米管的制备方法
碳纳米管的制备方法碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）是一种具有优异性能和广泛应用前景的纳米材料，具有极高的比表面积、优异的导电性和热导率，因此在材料科学、纳米技术、能源存储等领域有着重要的应用价值。
碳纳米管的制备方法多种多样，下面将介绍几种常见的制备方法。
1. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）。
化学气相沉积法是目前制备碳纳米管最常用的方法之一。
在CVD过程中，碳源气体（如甲烷、乙烯等）与载气（如氢气、氨气等）在高温条件下通过催化剂（如铁、镍、钴等）的作用下发生化学反应，生成碳原子，最终在催化剂表面形成碳纳米管。
CVD方法制备的碳纳米管质量较高，但是需要高温和高真空条件，设备成本较高。
2. 弧放电法（Arc Discharge）。
弧放电法是一种较为简单的碳纳米管制备方法，通过在高温下将碳源（如石墨）和金属催化剂（如铁、钴、镍等）放电，产生高温等离子体，从而在合成碳纳米管。
弧放电法制备的碳纳米管质量较高，但是产率较低，且需要严格控制反应条件。
3. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）。
化学气相沉积法是目前制备碳纳米管最常用的方法之一。
在CVD过程中，碳源气体（如甲烷、乙烯等）与载气（如氢气、氨气等）在高温条件下通过催化剂（如铁、镍、钴等）的作用下发生化学反应，生成碳原子，最终在催化剂表面形成碳纳米管。
CVD方法制备的碳纳米管质量较高，但是需要高温和高真空条件，设备成本较高。
4. 气相凝结法（Gas-phase Condensation）。
气相凝结法是一种通过在高温下将碳源气体（如甲烷、乙烯等）在惰性气体氛围中加热，然后通过快速冷却的方法制备碳纳米管。
在气相凝结法中，碳原子在高温下先形成团簇，然后在快速冷却的条件下形成碳纳米管。
这种方法制备的碳纳米管产率较高，但是质量相对较低。
5. 水热法（Hydrothermal Synthesis）。
导电纳米碳管
导电纳米碳管（Conductive Nanotubes）是一种由碳原子构成的纳米材料。
它们是具有高导电性和优异机械性能的结构独特的管状结构。
导电纳米碳管通常采用碳纳米管（Carbon Nanotubes，简称CNTs）作为代表。
碳纳米管是由单层或多层碳原子以螺旋形态排列而成的管状结构。
它们可以分为单壁碳纳米管（Single-Walled Carbon Nanotubes，简称SWCNTs）和多壁碳纳米管（Multi-Walled Carbon Nanotubes，简称MWCNTs），具体取决于其内部空心管壁的数量。
由于其独特的结构和化学特性，导电纳米碳管具有以下特点：
1.高导电性：导电纳米碳管可以将电流在其管壁中快速传导，具有优异的导电性能，甚至
比铜等传统金属材料还要好。
2.优异机械性能：导电纳米碳管拥有很高的强度和刚度，同时具备较好的柔韧性和弯曲性
能，使其在复杂环境下仍然能够保持稳定的导电特性。
3.热导性能：导电纳米碳管还具有优异的热导性能，可以高效传递热量。
4.高比表面积：由于其纳米级尺寸，导电纳米碳管具有巨大的比表面积，可以应用于电化
学和催化反应等领域。
导电纳米碳管在许多领域具有广泛的应用潜力，如电子器件、能源存储与转换、柔性电子、传感器等。
它们的独特性质使得它们成为研究和开发新型高性能材料的重要候选。
中科院金属研究所纳米复合涂层新技术成功用于大型运输机
蓝天瑞奇化工公司的签约仪式于 ６月 ｌ ２日举行。蓝 天瑞 计总投资 ７０ ０多万元 ，设计 产能为高性能涂料 １万 ｔａ ０ ／、 奇 目前是 Ｅａｔ ｓ电气绝缘材料公司的原料供 应商 ，本次 粘合剂 ３５０ｔａ ｌｎ ａ ０ ／ 以及水性墙 面漆 ３５ ｔ ， ．万 ／ 预计将于 ２ １ ａ ０ ４ 并购后 ， ｌｎａ 将成立新 的常州公 司， 目总投资约 ２２０ 年正式投产 。恒 昌涂料浙江桐乡工厂 目前 的主要产 品是 家 Ｅａｔｓ 项 ０
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