纳米材料文献综述
纳米材料文献综述
北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OFCHEMICAL TECHNOLOGY碳纳米管的性质与应用姓名：**专业：应用化学班级： 0804学号： *********2011年05月文献综述前言本人论题为《碳纳米管的性质与应用》。
碳纳米管是一维碳基纳米材料，其径向尺寸为纳米级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口。
碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等力学，电磁学特点。
近年来，碳纳米管在力学、电磁学、医学等方面得到了广泛应用。
本文根据众多学者对碳纳米管的研究成果，借鉴他们的成功经验，就碳纳米管的性质及其功能等方面结合最新碳纳米管的应用做一些简要介绍。
本文主要查阅近几年关于碳纳米管相关研究的文献期刊。
碳纳米管（CNT）是碳的同素异形体之一，是由六元碳环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管，其中每个碳原子通过SP2杂化与周围3个碳原子发生完全键合。
碳纳米管是由一层或多层石墨按照一定方式卷曲而成的具有管状结构的纳米材料。
由单层石墨平面卷曲形成单壁碳纳米管（SWNT），多层石墨平面卷曲形成多壁碳纳米管（MWNT）。
自从1991年日本科学家lijima发现碳纳米管以来，其以优异的力学、热学以及光电特性受到了化学、物理、生物、医学、材料等多个领域研究者的广关注。
一、碳纳米管的性质碳纳米管的分类研究碳纳米管的性质首先要对其进行分类。
（1）按照石墨层数分类，碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
（2）按照手性分类，碳纳米管可分为手性管和非手性管。
其中非手性管又可分为扶手椅型管和锯齿型管。
（3）按照导电性能分类，碳纳米管可分为导体管和半导体管。
碳纳米管的力学性能碳纳米管无缝管状结构和管身良好的石墨化程度赋予了碳纳米管优异的力学性能。
其拉伸强度是钢的100倍，而质量只有钢的1/ 6，并且延伸率可达到20 %，其长度和直径之比可达100～1000，远远超出一般材料的长径比，因而被称为“超强纤维”。
纳米材料综述 论文
纳米材料综述1 引言纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10-9米)的超细材料，它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般为100一102nm。
它包括体积分数近似相等的两个部分:一是直径为几个或几十个纳米的粒子;二是粒子间的界面。
前者具有长程序的晶状结构，后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。
1984年德国萨尔兰大学的Gleiter以及美国阿贡试验室的Siegel相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。
Gleiter在高真空的条件下将粒径为6nm的Fe粒子原位加压成形，烧结得到纳米微晶块体，从而使纳米材料进入了一个新的阶段。
1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。
从材料的结构单元层次来说，它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域。
在纳米材料中，界面原子占极大比例，而且原子排列互不相同，界面周围的晶格结构互不相关，从而构原子排列互不相同，界面周围的晶格结构互不相关，从而构.在纳米材料中，纳米晶粒和由此而产生的高浓度晶界是它的两个重要特征。
纳米晶粒中的原子排列已不能处理成无限长程有序，通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨道的能级，高浓度晶界及晶界原子的特殊结构导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变。
纳米相材料和其他固体材料都是由同样的原子组成，只不过这些原子排列成了纳米级的原子团，成为组成这些新材料的结构粒子或结构单元。
其常规纳米材料中的基本颗粒直径不到l00nm，包含的原子不到几万个。
一个直径为3nm的原子团包含大约900个原子，几乎是英文里一个句点的百万分之一，这个比例相当于一条300多米长的帆船跟整个地球的比例。
2 纳米材料特性一般在宏观领域中，某种物质固体的理化特性与该固体的尺度大小无关。
当物质颗粒小于100 nm时，物质本身的许多固有特性均发生质的变化。
这种现象称为“纳米效应”。
纳米材料具有三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
纳米材料综述范文
纳米材料综述范文纳米材料是自上世纪90年代以来兴起的一项新兴科技，其具有独特的物理、化学和生物性能，因此受到了广泛的关注和研究。
本文将综述纳米材料的定义、制备方法、应用领域以及潜在的风险和挑战。
首先，纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米级尺寸（1-100纳米）的材料。
由于其尺寸处于微观和宏观之间，纳米材料往往具有与传统材料不同的物理和化学性质。
例如，纳米颗粒表面积大大增加，导致其在催化、光学和磁性等方面具有更高的活性和敏感性。
此外，纳米材料还具有较高的比表面积和功率密度，使其在能源存储、传感器和生物医学等领域有着广泛的应用前景。
纳米材料的制备方法多种多样，但可以分为两大类：自下而上和自上而下。
自下而上方法是通过控制和组装分子、原子或离子来构建纳米结构。
例如，溶液法、气相沉积和电化学沉积等方法可以制备出纳米颗粒、纳米薄膜和纳米线等结构。
自上而下方法则是通过纳米加工工艺将材料从大尺寸逐渐减小到纳米级。
常见的自上而下方法包括球磨、机械研磨和激光刻蚀等。
纳米材料具有广泛的应用领域，包括能源、环境、生物医学、电子等。
在能源领域，纳米材料被广泛应用于太阳能电池、燃料电池和储能材料中。
纳米材料的高比表面积可以提高电池的能量密度和效率。
在环境领域，纳米材料可以用于水处理、污染物检测和空气净化等方面。
例如，纳米颗粒可以作为催化剂用于有害气体的催化转化和光催化分解。
在生物医学领域，纳米材料可以用于药物输送、分子成像和组织修复等方面。
纳米颗粒可以通过控制其大小和表面修饰来实现药物的靶向输送和释放。
在电子领域，纳米材料可以用于制备纳米电子元件和纳米传感器等。
纳米材料的尺寸效应和表面效应使其在电子器件的性能和灵敏度方面具有巨大的优势。
然而，纳米材料的应用也面临着一些潜在的风险和挑战。
首先，纳米材料的生产和处理过程中可能释放出有害物质，并对环境和人体健康造成潜在风险。
此外，由于纳米材料的小尺寸和特殊性质，其对生物体的毒性和生物互作性尚不完全了解。
(完整word版)文献综述纳米催化化学
文献综述摘要纳米材料得特性决定了其应用前景，纳米四氧化三铁由于其纳米特性和超顺磁性，生物医学特性，再化学生物方面有着很重要得应用意义，本文通过介绍了纳米四氧化三铁得一般制备方法和一些合成及应用进展，并简单介绍其发展趋势。
关键字四氧化三铁磁流体化学合成1。
纳米材料概述纳米材料是指由尺寸小于100nm(1—100nm）的超精细颗粒构成的材料的总称。
由于纳米尺寸的物质具有突出的表面效应、小尺寸效应和量子限域效应，因而纳米材料具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能.根据物理形态划分，纳米材料大致可分为纳米粉末（纳米颗粒）、纳米纤维（纳米管、纳米线）、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等五类。
三维尺寸均为纳米量级的纳米粒子或人造原子被称为零维纳米材料,纳米纤维为一维纳米材料，而纳米膜(片、层)可以称为二维纳米材料，而有纳米结构的材料可以称为三维纳米材料。
2。
纳米四氧化三铁得制备和合成研究2.1 纳米四氧化三铁四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，又称磁性氧化铁，不溶于酸或碱，是电的良导体。
结构和性质是材料表征中两个基本的属性，二者密不可分，因此，研究四氧化三铁的结构对于了解其性质以及探索其可能的应用具有十分重要的价值。
X射线衍射研究结构证明，Fe3O4为两种阳离子和氧离子形成的氧化物,是Fe2+和Fe3+混合氧化态的化合物或Fe3+酸，即化学式为Fe2+Fe3+（Fe3+O4)，是反尖晶石结构。
习惯上仍用Fe3O4来表示，但不能看成FeO和Fe2O3的混合物氧化物.Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2-通过离子键而组成的复杂离子晶体。
离子键的排列方式与尖晶石构型相仿.在四氧化三铁的结构中，四氧化三铁是含有混合价态的物质，其中的离子多以链状交替存在,即—-—Fe2+-—-Fe3+-—- Fe2+-—-Fe3+---这样的结构是有利于电子在链上的传递，使得四氧化三铁有导电性。
Fe3O4 是一种非常重要的磁性材料，它独特的电学和磁学性能，使其广泛用作磁流体和磁记录材料等。
纳米材料综述
纳米材料综述一、基本定义1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。
1、纳米纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。
2、纳米技术纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。
其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段：第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。
研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。
第二阶段 (1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料：•纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)，•纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)，•纳米复合薄膜(0-2复合)。
第三阶段(从1994年至今)纳米组装体系研究。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。
3、纳米材料材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。
纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。
图1 纳米颗粒材料SEM图由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。
纳米材料文献综述资料
北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OFCHEMICAL TECHNOLOGY碳纳米管的性质与应用姓名：赵开专业：应用化学班级： 0804学号： 0801050972011年05月文献综述前言本人论题为《碳纳米管的性质与应用》。
碳纳米管是一维碳基纳米材料，其径向尺寸为纳米级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口。
碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等力学，电磁学特点。
近年来，碳纳米管在力学、电磁学、医学等方面得到了广泛应用。
本文根据众多学者对碳纳米管的研究成果，借鉴他们的成功经验，就碳纳米管的性质及其功能等方面结合最新碳纳米管的应用做一些简要介绍。
本文主要查阅近几年关于碳纳米管相关研究的文献期刊。
碳纳米管（CNT）是碳的同素异形体之一，是由六元碳环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管，其中每个碳原子通过SP2杂化与周围3个碳原子发生完全键合。
碳纳米管是由一层或多层石墨按照一定方式卷曲而成的具有管状结构的纳米材料。
由单层石墨平面卷曲形成单壁碳纳米管（SWNT），多层石墨平面卷曲形成多壁碳纳米管（MWNT）。
自从1991年日本科学家lijima发现碳纳米管以来，其以优异的力学、热学以及光电特性受到了化学、物理、生物、医学、材料等多个领域研究者的广关注。
一、碳纳米管的性质碳纳米管的分类研究碳纳米管的性质首先要对其进行分类。
（1）按照石墨层数分类，碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
（2）按照手性分类，碳纳米管可分为手性管和非手性管。
其中非手性管又可分为扶手椅型管和锯齿型管。
（3）按照导电性能分类，碳纳米管可分为导体管和半导体管。
碳纳米管的力学性能碳纳米管无缝管状结构和管身良好的石墨化程度赋予了碳纳米管优异的力学性能。
其拉伸强度是钢的100倍，而质量只有钢的1/ 6，并且延伸率可达到20 %，其长度和直径之比可达100～1000，远远超出一般材料的长径比，因而被称为“超强纤维”。
纳米材料研究综述
纳米材料研究综述摘要:本文简要阐述了纳米材料基本概念、研究状况及特殊性能,介绍了其制备方法及应用前景。
关键词:纳米材料、性能、制备方法、应用1 引言20世纪90年代,因特网、生物基因、纳米科技几乎同时为世人所瞩目。
前两者的重要性及其应用前景已为人们所知晓,而纳米科技其效应如何呢?国内外众多知名科学家认为,因特网、生物基因与纳米科技相结合,可以达到至善至美的程度。
大家知道,有了微电子技术,才发展了当今的电脑和因特网。
目前,芯片已达到了物理极限,要真正在电脑上实现高速公路,还有许多困难,至少此公路还比较窄,必须用纳米科技才能解决这一难题。
在生物基因的基础上再造动植物生命是人们本世纪所追求的目标,而这一目标的实现也必须依靠纳米科技。
纳米科技又以纳米材料而体现。
小小的纳米材料为何如此神奇呢?当今纳米材料的研究、制备方法达到了什么程度?前景又如何呢?下面简单介绍一下。
2 纳米材料的概念纳米是几何尺寸的计量单位(nm),1 nm=10-9m,略等于45个原子排列起来的长度。
科学家们发现,当物质的结构(如晶粒或孔隙)小到纳米级(0.1~100 nm)时,物质的各种性质(机械强度、磁、光、声、热等)都有很大程度的不同,而且还具有辐射、吸收、吸附等许多新特性。
由此而制备的材料具有特殊的功能。
纳米材料的研究、制备借助于扫描隧道显微镜(STM)进行。
STM是一种基于量子隧道效应的新型高分辨率的显微镜。
它能以原子级空间分辨率来观测物质表面原子或分子的几何分布和态密度分布,确定物体局域的光、电、磁、热和机械性能。
用此显微镜可以在真空、大气或液体中对试样作原子级分辨的无损检测。
STM 可以实际测量物体表面的实空间三维图像,其平行和垂直于表面的测量分辨率分别为0.1 nm和0.01 nm。
用STM可以长期直接观察原子的真面貌,刻划纳米级微细线条以及移动原子。
因此,用扫描隧道显微镜,在0.1~100nm尺度范围内,可揭示出一个可见原子、分子世界,并按照人们的意愿排列物质的原子和分子,使之结构、组分、大小和形状得到控制,最终直接以分子、原子构造出具有特定功能的产品。
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一、引言
化学是一门研究物质的性质、组成以及变化规律等方面的科学。
随着科技的不断发展，化学领域的研究也日益深入。
本文将介绍化学领域中的一些研究成果，旨在为读者提供一些有关于化学方面的综述。
二、文献综述
1. 纳米材料在化学领域中的应用
纳米材料是一种具有特殊性质的材料，其尺寸一般在1-100纳米之间。
由于其具有较高的比表面积和较小的粒径，纳米材料在化学领域中应用广泛。
例如，纳米氧化铁材料可应用于废水处理，纳米铜材料可用于触媒反应等方面。
2. 金属有机框架材料
金属有机框架材料是一种由金属离子和有机配体组成的多孔材料。
由于其具有良好的催化效果和吸附性能，金属有机框架材料在催化反应、
气体分离等方面得到了广泛的应用。
3. 离子液体
离子液体是一种由离子构成的液体，其具有较低的挥发性和较高的热稳定性。
由于其具有良好的溶解性和可调控性，离子液体在催化反应、溶剂、分离技术、电化学等领域得到了广泛的应用。
4. 异质结构催化剂
异质结构催化剂是由两种或多种材料组成的催化剂。
由于其具有较好的催化效果和较高的稳定性，异质结构催化剂在燃料电池、化学品合成、环境保护等方面得到了广泛的应用。
三、结论
通过对化学领域中的一些研究成果的介绍，我们可以发现，化学领域中的研究不仅仅是关于基础理论的探索，还包括对新材料的探究和应用，这些新材料在能源、环保等方面有着广泛的应用前景。
因此，我们可以预见，在未来的科研领域中，化学领域将会得到更加广泛的关注和研究。
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北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OFCHEMICAL TECHNOLOGY碳纳米管的性质与应用姓名：**专业：应用化学班级： 0804学号： *********2011年05月文献综述前言本人论题为《碳纳米管的性质与应用》。
碳纳米管是一维碳基纳米材料，其径向尺寸为纳米级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口。
碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等力学，电磁学特点。
近年来，碳纳米管在力学、电磁学、医学等方面得到了广泛应用。
本文根据众多学者对碳纳米管的研究成果，借鉴他们的成功经验，就碳纳米管的性质及其功能等方面结合最新碳纳米管的应用做一些简要介绍。
本文主要查阅近几年关于碳纳米管相关研究的文献期刊。
碳纳米管（CNT）是碳的同素异形体之一，是由六元碳环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管，其中每个碳原子通过SP2杂化与周围3个碳原子发生完全键合。
碳纳米管是由一层或多层石墨按照一定方式卷曲而成的具有管状结构的纳米材料。
由单层石墨平面卷曲形成单壁碳纳米管（SWNT），多层石墨平面卷曲形成多壁碳纳米管（MWNT）。
自从1991年日本科学家lijima发现碳纳米管以来，其以优异的力学、热学以及光电特性受到了化学、物理、生物、医学、材料等多个领域研究者的广关注。
一、碳纳米管的性质碳纳米管的分类研究碳纳米管的性质首先要对其进行分类。
（1）按照石墨层数分类，碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
（2）按照手性分类，碳纳米管可分为手性管和非手性管。
其中非手性管又可分为扶手椅型管和锯齿型管。
（3）按照导电性能分类，碳纳米管可分为导体管和半导体管。
碳纳米管的力学性能碳纳米管无缝管状结构和管身良好的石墨化程度赋予了碳纳米管优异的力学性能。
其拉伸强度是钢的100倍，而质量只有钢的1/ 6，并且延伸率可达到20 %，其长度和直径之比可达100～1000，远远超出一般材料的长径比，因而被称为“超强纤维”。
碳纳米管具有如此优良的力学性能是一种绝好的纤维材料。
它具有碳纤维的固有性质，强度及韧性均远优于其他纤维材料[1]。
单壁碳纳米管的杨氏模量在1012Pa范围内，在轴向施加压力或弯曲碳纳米管时，当外力大于欧拉强度极限或弯曲强度，它不会断裂而是先发生大角度弯曲然后打卷形成麻花状物体，但是当外力释放后碳纳米管仍可以恢复原状。
碳纳米管的电磁性能在纳米碳管内，由于电子的量子限域，电子只能在石墨片中沿着纳米碳管的轴向运动，因此纳米碳管表现出独特的电学性能。
它既可以表现出金属的电学性能又可以表现出半导体的电学性能。
碳纳米管具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率，比表面积大，微孔集中在一定范围内，满足理想的超级电容器电极材料的要求[2]。
此外，碳纳米管还可以用作锂离子电池的材料。
碳纳米管的磁化率比石墨、富勒烯、活性炭、碳黑等其它材料要高。
由于碳纳米管的尖端具有纳米尺度的曲率，在相对比较低的电压下就能够发射大量的电子，因此碳纳米管材料能够呈现出良好的场致发射特性，很适合用作各种场致发射器件的阴极。
碳纳米管的光学性能研究碳纳米管的发光性质从其发光位置着手研究。
单壁纳米碳管的发光是从支撑纳米碳管的金针顶附近发射的，并且发光强度随发射电流的增大而增强；多壁纳米碳管的发光位置主要限制在面对着电极的薄膜部分，发光位置是非均匀的，发光强度也是随着发射电流的增大而增强。
碳纳米管的发光是由电子在与场发射有关的两个能级上的跃迁而导致的。
研究表明单壁纳米碳管的光吸收随压力的增大而减弱，其原因在于压力的变化会导致纳米碳管对称性的改变。
碳纳米管的敏感性能碳纳米管对多种气体有敏感性能[3]，如碳纳米管对氧气极为敏感，这是电子在氧原子和碳纳米管之间的转移所造成的结果。
在室温下，放置在氧气中的半导体性碳纳米管会转化成金属性的。
碳纳米管在吸附氧原子后电阻会下降15%。
如果把半导体性的单壁碳纳米管放置在含二氧化氮或氨气中，很快碳纳米管的电阻变化可达3个数量级。
其吸附二氧化氮后，使其电阻下降，吸附氨气后导致其电阻增大。
这是由于空穴是碳纳米管中的主要载流子，吸附二氧化氮会引起费米能级下移从而靠近价带，吸附氮气会引起费米能级上移从而靠近导带。
碳纳米管的催化性能在催化研究方面，碳纳米管已被用于分散和稳定纳米级的金属小颗粒。
由碳纳米管制得的催化剂可以改善多相催化的选择性。
如果直接用碳纳米管做催化剂可明显转换率。
此外，利用碳纳米管的管状腔进行管道有机合成，在生物化学以及制药化学领域有重要意义。
碳纳米管的其他性能碳纳米管还具有超导性能，研究发现单壁碳纳米管的电导率随外磁场的变化而改变，这说明管内电子的自旋与外磁场之间有较强的相互作用，因此由外界改变单壁碳纳米管内的磁序列是可能的。
有学者研究表明，纳米碳管在低温区表现出超导性能并且有很高的临界超导电流。
纳米碳管的超导性能研究为热敏电阻辐射器件的研制和开发提供了条件。
碳纳米管具有很好的热稳定性，在真空状态高温下保持稳定。
碳纳米管具有良好的导热性，它的导热性是金刚石的两倍。
由上述可知，正是因为碳纳米管具有力学、电学、磁学、热学以及物理、化学等方面独特的性能，使得其在诸多领域都有着广泛的应用。
探索和研究碳纳米管的应用已成为当务之急，具有重大的实用价值。
二、碳纳米管的应用碳纳米管在力学领域的应用碳纳米管具有十分优良的力学性能，具有异常高的扬氏模量，同时还具有极高的韧性，被认为是未来的“超级纤维”。
基于碳纳米管的优良力学性能可以将其作为结构复合材料的增强剂。
例如，碳纤维增强复合材料在航空航天等高技术领域早已得到广泛的应用，但碳纤维韧性不高的弱点也带来了很多制约。
[4]如果用碳纳米管取代碳纤维而成为复合材料的优异的增强剂，可以大大增强纤维的韧性。
另外，碳纳米管可以承受重击，所以它是很好的装甲和防弹衣的材料。
碳纳米管还可以用于场发射、微电极和SPM探针显微镜的针尖等。
在纳米机械方面，已经研制出可称量单个病毒质量的“纳米秤”。
纳米秤与悬挂的钟摆很相似，通过测量振动频率便可以测出粘结在悬臂梁一端的颗粒的质量。
利用这个原理可以测量出粘结在碳纳米管自由端顶部的微小质量。
碳纳米管在电磁学领域的应用碳纳米管具有良好的导电性，是一种可用于制备修饰电极和电化学传感器的优良材料。
将碳纳米管对传统电极进行修饰可以降低氧化过电势，增加峰电流，从而改善分析性能，提高方法选择性和灵敏度。
[5]因此，碳纳米管作为修饰电极材料已广泛应用于分析化学领域。
由于碳纳米管的尖端具有纳米尺度的曲率在相对比较低的电压下就能够发射大量的电子，因此碳纳米管材料能够呈现出良好的场致发射特性，非常适合于用作各种场致发射器件的阴极。
利用碳纳米管的场致电子发射性能可用于制作平面显示装置，使之更薄、更省电，从而取代笨重和低效的电视和计算机显示器。
碳纳米管的优异场发射性能还可使其应用于微波放大器、真空电源开关和制版技术上。
由于碳纳米管是理想的一维量子导线，其独特的结构不仅可作成分子导线而且可作为生产分子导线的模具，所以可用于大规模集成电路、超导线材、超电容器，也可用于电池电极和半导体器件。
目前的扫描探针显微镜是采用一个极微小的探针在样品表面极小距离内移动来得到样品表面的信息。
碳纳米管的直径比以往用的针尖小得多，用碳纳米管作为扫描探针能大大提高其分辨率。
利用碳纳米管的金属导电性和半导体性能，碳纳米管还被用于制作分子级开关、半导体器件等。
碳纳米管在催化剂材料领域的应用碳纳米管管壁的官能化的进展与其优良的电子传导性、对反应物种和反应产物的特殊吸附及脱附性能、特殊的孔腔空间立体选择性、碳与金属催化剂的金属--载体强相互作用以及碳纳米管由于量子效应而导致的特异性催化和光催化性质、强的氧化性和还原性，使人们对碳纳米管在催化化学中的应用产生了极大的兴趣。
[6]由于碳纳米管特有的电子、孔腔结构和吸附性能等，碳纳米管在催化方面主要是当载体来使用，直接用碳纳米管作催化剂并不多。
有关纳米材料量子效应在催化化学中的一个成功应用例子是将比表面为180m2/g的碳纳米管直接应用于NO X的催化还原，在573K获得8%的NO转化率，而当温度升至873K 可得到100 %的NO转化率。
碳纳米管在合成氨催化方面也有突出贡献。
有研究者在钌基氨合成催化剂研究中发现，在同等条件下以碳纳米管为载体的钾促进的钌基催化剂，这比以氧化物为载体的钌基氨合成催化剂的活性高得多，这有利于氨的合成。
应当注意的是碳纳米管其特殊的孔腔多层结构为氮及氢的吸附和反应提供了足够的空间以及快速吸附、脱附的通道。
碳纳米管在储氢材料领域的应用能源危机和环境污染已经成为一个国际关注的重大问题。
开发氢气这种新型清洁能源，对于解决世界性能源危机，实现可持续发展具有重大的现实意义。
碳纳米管作为储氢材料已经引起了人们广泛的关注与研究。
直径为零点几纳米到几十纳米的碳纳米管具有纳米尺度的中空孔道，被认为是一种极具潜力的储氢材料。
纯净的单壁碳纳米管的储氢能力质量分数可达5％～10％。
单壁碳纳米管是目前唯一能满足氢能源燃料电池汽车的一种储氢材料。
[7]利用碳纳米管的储氢能力，可用于制造质子交换膜燃料电池，这种燃料电池通过消耗氢产生电力，排出的废气为水蒸气，故没有污染。
用碳纳米管储氢材料储氢后供应氢，也可通过分解汽油和其他碳氢化合物或直接从空气中获取氢给燃料电池提供氢源。
碳纳米管储氢的优越性将使碳纳米管燃料电池成为最具发展潜力的新型汽车动力源，这预示着氢能源的储存及利用将可能取得技术上的重大突破。
单壁碳纳米管的储气和解吸的温度、压力和动力学可能与纳米管的直径和长径比有关，控制这些参数并提高产量、纯度等条件将能得到具有实际应用价值的储氢材料，有望推动和促进氢能源的利用。
此外，碳纳米管还可以用来储存其它气体，如氩气、氪气、氙气等。
碳纳米管在医学领域的应用碳纳米管以其极高的稳定性、良好的生物相容性成为生物纳米材料中的佼佼者，在医学领域应用前景值得期待[8]。
癌症已经成为危害人类健康的第二大杀手，目前还没有完全治愈的方法。
研究表明将特定序列的RNA修饰到碳纳米管表面，这些功能化碳纳米管可以特异性结合到癌细胞表面，在一定小波长激光的照射下，这种RNA功能化碳纳米管就可以特异地杀死癌细胞圈。
有学者研究在无线电场的作用下，碳纳米管可在一定条件下杀死肝脏肿瘤细胞，而对附近的健康细胞伤害较小。
这些研究预示着碳纳米管在未来可能作为新一代抗癌药物，从而取代目前使用的副作用较大的抗癌药物。
碳纳米管管道合成是有机合成、生物化学和制药化学的重点研究领域。
碳纳米管声学传感器可以用作“纳米听诊器”，使诊断更为准确。
由碳纳米管制成的微型纳米钳，有望成为科学家和医生装配纳米机械和进行微型手术的新工具。