夜碳纳米材料展示令人鼓舞的应用前景
向高端发力 我国碳纳米材料前景可期——几种碳纳米材料的发展现状及建议
究不 同种类 的碳 纳 米材 料 间的 相互 转
中 科 院 金 属 所 成 会 明 研 究 员 强 化 。目前 已经 发现 ，在一 定 的条件下 ， 存在 ，亟待解 决 。例如 ，我 国非金属 电 调 ：“ 目前碳纳 米管研究 主要存 在两 大 这些碳 纳米材料 可 以互相转 化 ，例如 ， 缆 、非金 属 电路 板等 富勒 烯研 究 已有 不 足 ：一 是对 生长机 制缺乏深 入理解 ，
并对碳 纳米 材料 的未来 发展趋 势进 行简 要的展 望 。
１ 几种 重 要 碳 纳 米 材 料 发展 现 状
１ １ 富勒烯 ．
富勒烯 是一种碳 的 同素 异形体 。２ 世纪 ８ 年代 中期 ，科学 家发 现了 除石 墨和 金 ０ ０
刚石之 外的碳 的第三 种 同素 异形体 ，即 Ｃ 富勒烯 。但 是 ，由于当 时采用 的是 激光 蒸 发石墨 法制备 ，所 以只能得 到微 克量 级产 品 。直 到 １ ９ ９ ０年 ，Ｋｒ ｂ ｃ ｍｅ 等采 用 ａ ｔ ｓｈ ｒ
碳 纳米 材 料 是 指 分 散 相 尺 度 至 少 有 一 维 小 于 １ ０ ｍ的 碳 材 料 。分 散 相 既 可 以 由 ｎ ０
碳 原子 组 成 ，也 可 以 由异 种 原子 （ 碳 非 原 子 ） 组 成 ，甚 至 可 以是 纳 米 孔 。
向高端发力 我国碳纳米材料前景可期
的 机械 强度 和 弹性 ，在 电子学 方 面具 有 优 良的导 体 或半 导 体特 性 、在 光学
方 面 具 有 优异 的 非线 性 光 学 性 质 等 ，
由于碳 纳 米管 拥有 诸 多特 殊性 质 和广
泛 的应 用领 域 ， 被称 为 “ 米之王 ” 纳 纳 。 米 管这 些优 良的特 性使 其 有可 能 被广
纳米材料应用前景展望
纳米材料应用前景展望随着科学技术的不断发展，纳米材料作为一种新型材料引起了广泛的关注。
纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质，对于材料科学、生物医学、电子信息等领域具有巨大的应用潜力。
本文将对纳米材料的应用前景进行展望，并探讨其在各个领域中的潜在应用。
一、纳米材料在能源领域的应用能源问题一直是全球关注的焦点，而纳米材料在能源的供给、转换和储存方面有着广泛的应用前景。
纳米材料能够提高太阳能电池的转换效率，使其更加高效稳定；纳米材料还可以用于储能设备，提高电池的容量和循环寿命；此外，纳米材料在催化剂、燃料电池以及能源储存方面也有着广泛的应用前景。
二、纳米材料在材料科学领域的应用纳米材料在材料科学领域有着广泛的应用前景。
纳米材料具有较高的比表面积和较好的催化性能，能够制备出具有优异性能的催化剂、传感器、电子元器件等材料。
此外，纳米材料还可以制备出超疏水、超疏油等新型表面材料，具有良好的应用前景。
三、纳米材料在医学领域的应用纳米材料在医学领域的应用前景广阔。
纳米材料可以用作药物传递系统，能够提高药物的靶向性和传递效率，减少药物的副作用。
纳米材料还可以制备出具有特殊功能的纳米生物材料，用于组织工程、基因治疗等领域。
此外，纳米材料在生物成像、生物传感等方面也具有潜在应用。
四、纳米材料在电子信息领域的应用纳米材料在电子信息领域有着广泛的应用前景。
由于纳米材料的小尺寸效应和量子效应，可以制备出更小、更快、更强的电子器件。
纳米材料还可以制备出柔性电子、透明导电薄膜等新型材料，用于柔性电子产品、显示器件等领域。
此外，纳米材料在传感器、储存器等方面也具备潜在应用。
五、纳米材料在环境领域的应用纳米材料在环境领域的应用也备受关注。
纳米材料具有较高的比表面积和催化性能，可以应用于废水处理、大气污染治理等领域，提高处理效率和降低处理成本。
纳米材料还可以制备出高效的吸附材料，用于污染物的吸附和分离。
纳米材料的应用使得环境治理更加高效可行。
碳纳米管的现状和前景
碳纳米管的现状和前景信息技术更新日新月异，正如摩尔定律所言，集成电路的集成度每隔18 个月翻一番，即同样的成本下，集成电路的功能翻一倍。
这些进步基于晶体管的发展，晶体管的缩小提高了集成电路的性能。
在硅基微电子学发展的过程中,器件的特征尺寸随着集成度的越来越高而日益减小,现在硅器件已经进入深微亚米阶段，也马上触及到硅器件发展的瓶颈，器件将不再遵从传统的运行规律,具有显著的量子效应和统计涨落特性. 为了解决这些问题,人们进行了不懈地努力,寻找新的材料和方法，来提高微电子器件的性能。
研究基于碳纳米管的纳电子器件就是其中很有前途的一种方法。
碳纳米管简介一直以来都认为碳只有两种形态——金刚石和石墨。
直至1985年发现了以碳60为代表的富勒烯、从而改变了人类对碳形态的认识。
1991年，日本筑波NEC研究室内科学家首次在电子显微镜里观察到有奇特的、由纯碳组成的纳米量级的线状物。
此类纤细的分子就是碳纳米管碳纳米管有许多优异的性能，如超高的反弹性、抗张强度和热稳定性等。
被认为将在微型机器人、抗撞击汽车车身和抗震建筑等方面有着极好的应用前景。
但是碳纳米管的第一个获得应用的领域是电子学领域、近年来，它已成为微电子技术领域的研究重要方面。
研究工作表明，在数十纳米上下的导线和功能器件可以用碳纳米管来制造，并连接成电子电路。
其工作速度将过高于已有的产品而功率损耗却极低!不少研究组已经成功地用碳纳米管制成了电子器件。
例如IBM 的科学家们就用单根半导体碳纳米管和它两端的金属电极做成了场效应管（FETs）。
通过是否往第三电极施加电压，可以成为开关，此器件在室温下的工作特性和硅器件非常相似，而导电性却高出许多，消耗功率也小。
按理论推算，纳米级的开关的时钟频率可以达到1太赫以上，比现有的处理器要快1000倍。
碳纳米管的分类石墨烯的碳原子片层一般可以从一层到上百层，根据碳纳米管管壁中碳原子层的数目被分为单壁和多壁碳纳米管。
单壁碳纳米管（SWNT）由单层石墨卷成柱状无缝管而形成是结构完美的单分子材料。
碳纳米材料的应用前景
碳纳米材料的应用前景随着科技的不断进步和需求的不断增长，人们对材料的性能和功能的要求也越来越高。
碳纳米材料作为一种颇具前景的新型材料，其应用前景十分广阔。
本文将从碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯三个方面来探讨碳纳米材料的应用前景。
1.碳纳米管碳纳米管是由碳原子构成的空心圆柱结构，其直径只有纳米级别，长度则可以达到数十微米，因此具有很强的机械性能和电学特性。
在纳米科技领域中，碳纳米管可以作为通道来传输电子和分子，具有电子学和扫描探针显微镜等制备方法的独特性质。
在能源、储存、导电等领域，碳纳米管也有着广泛的应用前景。
比如，在能量储存领域，碳纳米管被广泛应用于锂离子电池等电能存储系统中。
由于其高比表面积和良好的电导率，碳纳米管可以大大提高电池的能量密度和功率密度，从而提高电池的性能。
同时，碳纳米管也可以作为质子交换膜燃料电池的催化剂支撑体，以提高其效率和稳定性。
2.碳纳米纤维碳纳米纤维是碳纳米管的一种，但它是通过纤维化方法制备而成，具有更高的力学强度和更低的密度。
碳纳米纤维不仅可以用于增强复合材料中，还可以应用于电磁干扰屏蔽和导电材料等领域。
在增强复合材料领域中，碳纳米纤维一方面可以增强基体的力学性能，提高其强度和刚度，另一方面也可以渗透到基体内部形成导电路径，提高材料的导电性能。
此外，碳纳米纤维还可以用于高强度电缆的制备，以提高电缆的拉伸强度和断裂韧度。
3.石墨烯石墨烯是一种由碳原子组成的单层平面晶体结构，厚度只有一个碳原子层的纳米材料。
其在电学、光学、力学等领域的性能表现出色，是目前最为热门的碳纳米材料之一。
在电子学领域，石墨烯可以作为新型光电传感器、晶体管和基于量子点的荧光材料等器件的材料，具有重要的应用前景。
同时，石墨烯还可以作为新型薄膜太阳电池的电极材料，以提高光电转换效率和稳定性。
此外，在医学和环境领域，石墨烯也有着广泛的应用前景。
其中，在生物医学领域，石墨烯可以作为药物输送和光学成像等方面的材料；在环境领域，石墨烯可以作为新型吸附材料，用于水和大气污染的处理。
新型碳纳米材料在催化反应中的应用
新型碳纳米材料在催化反应中的应用一、引言随着科技的不断发展和工业化的推进，对高效、低成本催化材料的需求越来越迫切。
碳纳米材料，作为一种具有独特结构和优异性能的新型材料，逐渐引起了研究人员的广泛关注。
本文将探讨新型碳纳米材料在催化反应中的应用，包括其在催化剂设计、催化剂载体、催化反应增效和环境保护等方面的潜在应用。
二、催化剂设计新型碳纳米材料的设计和制备对于催化反应的性能至关重要。
碳纳米材料具有高比表面积、丰富的官能团和良好的化学稳定性，这些特点使其成为设计催化剂的理想载体。
例如，碳纳米管可以作为金属纳米颗粒的支撑体，通过调控碳纳米管的孔径和表面官能团，可实现对金属纳米颗粒的尺寸和分布的精确控制，从而提高催化反应的效率和选择性。
三、催化剂载体在许多催化反应中，催化剂的活性和稳定性往往依赖于载体的性质。
碳纳米材料具有高载体容纳量和优异的化学稳定性，可以作为催化剂的理想载体。
例如，碳纳米纤维和石墨烯等材料可以作为催化剂的载体，通过负载金属、金属氧化物或金属有机框架等活性组分，实现对催化反应的有效催化。
四、催化反应增效新型碳纳米材料在催化反应中还可以通过各种方式增强催化效果。
一方面，碳纳米材料具有优异的电子传导性能和催化活性，可以作为电催化剂用于电化学反应。
例如，碳纳米管可以作为高效催化剂用于燃料电池和金属空气电池中，提高电池的性能和稳定性。
另一方面，通过对碳纳米材料表面的官能团进行修饰，可以调控其表面的亲疏水性和吸附性能，提高催化反应的速率和选择性。
五、环境保护碳纳米材料在催化反应中还可以用于环境保护领域。
例如，碳纳米纤维和石墨烯等材料可以作为吸附剂用于水和气体中有害物质的吸附和去除。
此外，通过对碳纳米材料的设计和合成，还可以实现废水和废气的高效催化氧化和还原，从而实现环境污染物的高效分解和转化。
六、挑战与展望虽然新型碳纳米材料在催化反应中具有广阔的应用前景，但仍面临一些挑战。
首先，碳纳米材料的制备方法和工艺仍需要进一步完善和优化，以提高其纯度和稳定性。
新型碳纳米材料在催化反应中的应用
新型碳纳米材料在催化反应中的应用1.电催化反应碳纳米材料作为催化剂，可以在电催化反应中发挥重要作用。
首先，碳纳米材料具有优良的导电性和电化学活性，可以作为电子传输媒介。
其次，碳纳米材料具有大比表面积，能提供更多的反应活性位点。
例如，碳纳米管和石墨烯可以用作燃料电池和电解水制氢的催化剂，能有效促进氧还原反应。
2.气相催化反应碳纳米材料在气相催化反应中也具有广泛的应用。
由于其高比表面积和孔隙结构，碳纳米材料可以作为催化剂载体，提高催化剂的分散性和活性。
此外，碳纳米材料还可以通过改变其表面性质进行催化剂的选择性调控。
例如，碳纳米管可以用作催化剂载体，并通过调控管内氧原子含量来选择性催化氧化反应。
此外，碳纳米带可以用作催化剂，通过改变其宽度、长度和形状等结构参数来调控气相催化反应的选择性和活性。
3.液相催化反应碳纳米材料在液相催化反应中也展现出了独特的催化性能。
由于其大比表面积和高度可调控的结构特性，碳纳米材料具有较好的触媒载体性能，可以改善催化剂的稳定性和选择性。
此外，碳纳米材料还能够通过改变其表面化学性质来调控催化反应的速率和选择性。
例如，石墨烯和碳纳米管可以作为催化剂载体，并通过表面官能团修饰来调控催化反应的选择性和活性。
4.其他应用领域除了上述应用领域，碳纳米材料还在其他领域展现出了潜力。
例如，碳纳米管可以用作催化剂载体，在环境污染治理领域具有广泛的应用前景。
此外，由于碳纳米材料具有较低的毒性和良好的生物相容性，还可以应用于生物催化反应和药物催化反应等领域。
总之，新型碳纳米材料在催化反应中具有广泛的应用潜力。
碳纳米材料以其独特的结构和性质，可以用作催化剂载体、反应活性位点和选择性调控因子等，有效提高催化反应的效率和选择性。
随着碳纳米材料的研究不断深入，相信在催化领域中会有更多新的应用和进展。
碳纳米材料制备方法及其应用前景论文
学士学位论文题目碳纳米金材料的制备及其应用前景碳纳米材料制备方法及其应用前景摘要：纳米材料被誉为新世纪的重要材料，而作为新型纳米材料的碳纳米材料因其木身所拥有的潜在优越性，在化学、物理学及其材料学领域具有广阔的应用前景，成为各级科研人员争相关注的一个热门。
本文根据目前碳纳米材料的研究开展现状，说明了碳纳米材料研究制备中所采用的方法，并对其制备的碳纳米材料的性能及其应用前景进展了初步讨论、比照以及分析。
关键词：碳纳米材料:碳纳米管:制备方法:应用前景纳米材料是指显微构造中的物相具有纳米级尺度的材料。
它包含了三个层次，即纳米微粒、纳米固体和纳米组装体系其中比拟高端的是具有颗粒尺寸为1-100 nm的超微粒子材料和由纳米超微粒子组成的纳米固体材料。
自1991年日本NEC公司根底研究实验室的电镜专家Sumio Iijim采用高分辨电镜〔HRTEM)从制取C60的阴极结疤中首次发现碳纳米管以来[1]，由于其纳米量级的径向构造上和微米量级的轴向构造所表现出的典型的一维量子性，以及其一维量子材料所具有的高机械强度、超常的磁阻和导热性与电学性能等[2.3]，这种纳米尺寸的炭质网状物已经引起全球物理、化学与材料学的极大关注，从各个方面尝试进展研究，探索其合成方法，来寻求适宜的纳米材料构造、产生原理以及高效的性能，研制具有特质的碳纳米材料。
通过近些年的研究，经全球研究者大量充分有效的研究，合成碳纳米材料的方法己有各种开发应用，如具有物理制备方法〔超声分散法、高速粒子沉积法、薄膜分散法、蒸发法、激光溅射法等〕、化学制备法〔CVC、想转移法、复原法、超微乳液发、纳米构造自组织合成法等〕、综合法〔辐射化学法、超声沉淀法、电化学沉积法等〕等，由于对纳米材料的特性需要所采用的方法也就有所差异了，有单层或多层的碳纳米管、纳米颗粒、无定形碳、碳纳米球、碳纳米管和碳纳米管粒子及催化剂粒子等，其中尤以网状具有螺旋、管状构造的碳纳米管性能特别突出，其质轻、近六边形完美一维构造，以及本身所具有的奇特力学、电磁学和化学性能，借助纳米材料本身的自组装效应、小尺寸和量子及外表效应，与其他材料复合，广泛应用于场发射电子源用微型电子元件(如纳米线、纳米棒、纳米电子开关、记忆元件等)、纳米储氢材料、超大容量双电层电容材料、微型零件(如微型齿轮、分子线圈、活塞、泵)、隐形飞机的雷达吸波材料、光导材料、非线性光学材料、软铁磁性材料和分子载体及生物传感材料等。
碳纳米管的新应用领域前沿科研论文解读
碳纳米管的新应用领域前沿科研论文解读碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）是一种由碳原子组成的纳米结构材料，具有独特的物理和化学特性，在各个领域展现出广阔的应用前景。
近年来，科研人员在碳纳米管的新应用领域进行了大量的研究，探索了其在电子学、能源储存、生物医学和材料科学等方面的潜力。
本文将解读其中一篇关于碳纳米管的新应用领域前沿科研论文，以期为读者提供对该领域的深入了解。
论文题目：碳纳米管增强的复合材料在结构工程中的应用引言部分：在这篇论文中，研究人员通过改变碳纳米管的表面性质，成功地将其应用于结构工程领域，以提高材料的强度和刚度。
他们采用一种新的方法将碳纳米管与聚合物基体相结合，形成碳纳米管增强的复合材料，并研究了其力学性能和应用潜力。
实验方法部分：研究人员首先选择了特定性质的碳纳米管，并采用表面修饰技术改变其表面性质。
然后，他们与聚合物基体进行混合，并通过机械搅拌和高温处理使其形成均匀的复合材料。
最后，他们利用拉伸和压缩等不同测试方法对样品进行了力学性能测试，并对其微观结构进行了表征。
实验结果部分：研究人员发现，通过将碳纳米管与聚合物基体相结合，可以显著提高复合材料的强度和刚度。
与未加入碳纳米管的聚合物相比，碳纳米管增强的复合材料具有更高的屈服强度和断裂韧性。
此外，复合材料的微观结构也得到了改善，碳纳米管的添加使得材料中的应力分布更加均匀，从而提高了整体性能。
讨论部分：研究人员指出，碳纳米管的加入可以有效增强材料的结构强度，并提供了一种新的途径来改善传统材料的性能。
此外，由于碳纳米管具有高比表面积和优异的导电性能，复合材料还可以应用于电子器件和传感器等领域。
然而，研究人员也承认，在应用中仍存在一些挑战和问题，如碳纳米管的分散均匀性、与基体材料的界面相容性等，需要进一步的研究和改进。
结论部分：通过这项研究，我们可以得出结论，碳纳米管增强的复合材料在结构工程中具有广泛的应用潜力。
碳纳米管技术的研究和应用前景
碳纳米管技术的研究和应用前景随着科技的发展，碳纳米管技术成为新兴领域。
碳纳米管作为一种新型纳米材料，具有优良的导电、导热性能、高强度、轻质、高表面活性等特点，被广泛地应用于能源、材料、电子、生物医学等领域，并且具有非常广阔的应用前景。
一. 碳纳米管的发现1985年，日本科学家Sumio Iijima在透过透射电子显微镜观察相变微结构时，在石墨棒中发现一种空心管状物质，它的直径只有几个纳米，但却非常长，长达数百微米，这就是碳纳米管。
碳纳米管主要由碳原子构成，呈同心圆管状结构，在管壁上以蛇形排列呈单一或多层的结构。
二. 碳纳米管的结构特点碳纳米管是由一层薄而坚韧的碳原子形成的，具有优良的力学稳定性，可以承受高达100Gpa的拉力。
此外，碳纳米管的直径一般在1-100纳米之间，长度可以达到好几个微米，具有高欠垂直度，呈现出一些独特的光学和电学特性。
三. 碳纳米管的制备技术碳纳米管的制备技术目前主要有热解法、甲烷化法、等离子体增强化学气相沉积等。
其中，等离子体增强化学气相沉积技术具有高效率、高质量、可控性强等优点，在制备高质量碳纳米管方面具有较高的研究价值和应用前景。
四. 碳纳米管的应用前景碳纳米管在能源、材料、电子、生物医学等领域均有广泛应用。
其中，在能源领域，碳纳米管可以用于储氢、储能等方面；在材料方面，碳纳米管可以制备出复合材料、纳米复合材料，提高材料的强度、导电、导热性能，被广泛应用于汽车、飞机等领域；在电子方面，碳纳米管可以制备纳米计算机、纳米传感器等应用，也能用于电子显示器件领域；在生物医学方面，碳纳米管可以作为靶向治疗药物所用的载体，以及早期癌症的诊断与治疗。
由此可见，碳纳米管在各个领域都有广泛应用前景。
五. 碳纳米管技术的研究方向碳纳米管技术的研究方向主要有以下几个：1. 碳纳米管的合成和表征；2. 碳纳米管的应用技术和产业化；3. 碳纳米管的毒理学和安全性评价；4. 碳纳米管的功能化和修饰；5. 碳纳米管与其他材料的复合。
碳纳米管增强复合材料的发展前景
碳纳米管增强复合材料的发展前景
随着现代工业的快速发展，复合材料作为一种新型材料被广泛应用于各个领域。
其中，碳纳米管增强复合材料因其独特的结构和优异的性能而备受关注，具有广阔的发展前景。
碳纳米管是一种直径在纳米级别的碳原子管状结构，具有轻质高强度、优异的
导电导热性能以及较高的化学稳定性等优点。
将碳纳米管与传统复合材料基体相结合可以显著提高复合材料的力学性能和导电性能。
因此，碳纳米管增强复合材料在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有广泛应用前景。
在航空航天领域，碳纳米管增强复合材料可用于制造轻质高强度的航空器构件，可以显著减轻飞机的自重，提高飞行效率，降低能耗。
同时，碳纳米管具有优异的导电性能，可以用于制造航空电子设备的外壳，提高设备的散热效率和抗干扰能力。
在汽车制造领域，碳纳米管增强复合材料可以用于制造汽车车身和零部件，可
以提高汽车的抗冲击性能和强度，减轻汽车自重，提高燃油效率，降低尾气排放。
此外，碳纳米管具有优异的导热性能，可以用于制造汽车散热器等零部件，提高散热效率，延长零部件的使用寿命。
在电子设备领域，碳纳米管增强复合材料可以用于制造高性能的电子器件外壳，具有良好的抗电磁干扰能力和优异的导电性能，在提高电子器件性能的同时可以降低电子器件体积，实现微型化和轻量化。
综上所述，碳纳米管增强复合材料具有广阔的应用前景，在未来的工业领域将
得到更广泛的应用和推广。
随着技术的不断进步和研究的深入，碳纳米管增强复合材料的性能将得到进一步提升，为各个领域的发展和进步带来新的机遇和挑战。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碳纳米材料发展多年正处于大突破前夜碳纳米材料展示令人鼓舞的应用前景
∙2010-08-06 13:49:50
∙作者：潘锋
∙来源：人民网
以富勒烯、金属富勒烯和碳纳米管为代表的碳纳米材料，在经历了20世纪90年代的研究高潮后，已进入较为平稳扎实的研究阶段。
碳纳米管在机械方面具有非常高的机械强度和弹性，在电子学方面具有优良的导体或半导体特性；在光学方面具有优异的非线性光学性质。
以富勒烯、金属富勒烯和碳纳米管为代表的碳纳米材料，在经历了20世纪90年代的研究高潮后，已进入较为平稳扎实的研究阶段。
随着研究的不断深入，碳纳米材料在人类生产和生活中正显示出越来越多的不可替代的重要作用。
出席日前在京举行的以“碳纳米材料的发展战略”为主题的第370次香山科学会议的专家认为，以富勒烯为代表的碳纳米材料，经过多年的积累正处于大发展大突破的前夜，碳纳米材料展示出令人鼓舞的应用前景。
推动纳米科学繁荣
会议执行主席、中科院化学所研究员王春儒作了题为《碳纳米材料的发展与应用》的评述报告。
王春儒说，碳纳米材料是纳米科学最为活跃的研究领域之一。
纳米科学的快速发展很大程度上得益于20世纪80年代以来发现的富勒烯、纳米管和石墨烯等碳纳米材料。
目前，碳纳米材料已从富勒烯和纳米管扩展到纳米角、石墨烯直至最近刚刚出现的石墨炔等一系列新材料，并极大地推动纳米科学的繁荣。
以富勒烯为例，其形成机理已基本明确。
科学家们利用各种方法合成分离了小至C20，大至C240的富勒烯；进一步研究还发现，当有金属原子嵌入富勒烯内形成金属富勒烯或对碳笼表面进行修饰，极其不稳定的违反独立五元环规则的富勒烯亦可被稳定下来，由此开辟了富勒烯研究的新领域。
近年来，我国在富勒烯和金属富勒烯类功能材料研究方面也取得长足进步。
中科院化学所、厦门大学、北京大学等多家科研机构在富勒烯和内嵌富勒烯的合成、分离、化学修饰、分子组装、生物医学、光电材料、催化等方面做了大量工作，并在新结构富勒烯研究、富勒烯衍生物研究等方面取得系列成果。
碳纳米管在机械方面具有非常高的机械强度和弹性，在电子学方面具有优良的导体或半导体特性；在光学方面具有优异的非线性光学性质。
纳米管这些优良的特性使其有可能被广泛应用在信息、光电、生命、能源、传感、材料等各个领域，成为纳米科学领域持久不衰的研究热点之一。
目前，碳纳米管科学仍处在快速发展之中，新发现、新应用层出不穷。
石墨烯是近几年飞速发展起来的一种碳纳米材料。
单层石墨烯厚度只有0.335nm，它最大的特性是导电速度极快，远远超过其他导体材料，可用在导电薄膜、电极材料、传感器等方面。
石墨烯还有强度大的优点，可作为添加剂广泛应用到高强度复合材料之中。
虽然石墨烯发现不足10年，但已步入研究的黄金时期。
大力推动应用研究
与会专家介绍，富勒烯新材料的许多不寻常的特性几乎都可以在现代科技和高技术产业方面找到实际应用，在许多高新技术领域的潜在应用价值可能是关键性的和无法替代的。
基于富勒烯的单分子整流、放大效应的发现，显示出富勒烯在纳米电子学方面广阔的应用前景；由C60衍生物制作的太阳能电池具有柔性和低成本等特点，其产品开发已接近实用阶
段。
碳纳米管由于其高机械强度和弹性、优良的半导体特性，以及高比表面积和强吸附特性，使其在储能、单电子晶体管、高能微型电池、高能电容器、高温防护材料等领域有巨大的应用前景。
碳纳米号角作为纳米管的一种特殊形式，由于无催化剂污染、均匀的纳米尺寸结构和大的比表面积和空腔，将在药物的靶向输送和缓释方面有重要的应用价值。
石墨烯自从2004年被发现以来，有关的研究和新闻就未曾间断过。
现在，科学家首次证实了石墨烯是目前世界上已知强度最高的材料。
石墨烯由于具有优异的电学、热学和力学性能，可望在高性能纳电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器及能量存储等领域获得广泛应用。
工业化生产是碳纳米材料应用研究的基础。
与会专家指出，目前碳纳米材料的工业化生产问题还没有完全解决。
虽然纳米管、富勒烯等碳纳米材料都可以实现量产，但是生产富勒烯的成本高、纳米管的纯化难等技术问题亟待解决。
富勒烯、非常规富勒烯的制备问题是研究人员面临的一项巨大挑战；对于碳纳米管，其结构可控制备可能是未来研究的重点；而对于石墨烯来说，如何获得大面积、均匀的石墨烯仍是目前石墨烯制备中未攻克的难点。
此外，为实现碳纳米材料的工业化应用，其宏量制备是基础。
因此专家建议，对于富勒烯纳米材料，应重点研究如何低成本大规模生产，提高产出率；对于纳米管材料，应加强对层数可控、手性可控、高纯度、少缺陷制备技术的探索；对于石墨烯类纳米材料，应重点攻克大规模制备技术难题。