纳米碳材料幻灯片.pptVIP

10、作为隐身材料 碳纳米管由于其管状结构和较高的介电常数，并且可植入磁性粒子，呈现出较好的高频宽带吸收特性，在2-18GHz范围内有很好的介电损耗。比传统的铁氧体、碳纤维和石墨优越。加上它的低密度、耐腐蚀、耐高温、抗氧化等优点，是极好的吸波和屏蔽材料。 11、用作催化剂组分 由于碳纳米管具有纳米级的内径，类似石墨的碳六元环网和大量未成键的电子，模型计算和实验都表明碳纳米管可选择吸附和活化一些较惰性的分子，如NO，CO2等，我们利用碳纳米管作催化剂，发现其在600℃的催化活性优于贵金属铑，并很稳定。由此看来碳纳米管可能具有一些与贵金属类似的催化功能，可望在一大批贵金属催化反应上得到应用，这将在石化和化工产业界带来不可估量的革新和效益。有机高分子均相催化复相化是便于分离，扩大规模及有效利用催化剂的一个途径，将催化剂组分负载到非溶性的碳纳米管中进行反应，产物易分离。碳纳米管与金属离子之间的相互作用，使金属离子能在常温下自动趋于还原态，这对金属纳米导线的制备无疑很有裨益。 12、碳纳米管肌肉 对机器人，光纤转换器，假肢，声纳幻影机等，通过一种材料将电能直接转化为机械能是至关重要的，尽管铁电的电致伸缩材料特别合适，但其可允许的最大可操作温度和电压高，而能量转换效率低，使其应用受到很大限制，单壁碳纳米管的引入可望解决这些问题。含碳纳米管的电机致动器产生的应力比普通肌肉高，应变比高模量的铁电体还要大，与普通肌肉一样，这种宏观致动器是由数十亿个纳米制动器组成，其致动不因离子掺杂而降低致动器寿命和效率的缺陷，只有几伏的低操作电压便可产生很大的致动应变，大大优于常用缺电体致动器，通过优化纳米管片制备的致动器而获得高的能量转换效率，可望比已知任何技术都高，使人工肌肉的梦想变成现实。 13、作为传感器 用碳纳米管去修饰电极，可以提高对H+等的选择性，从而制成电化学传感器。利用碳纳米管对气体吸附的选择性和碳纳米管的导电性，可以做成气体传感器。不同温度下吸附氧气可以改变碳纳米管的导电性。在碳纳米管内填充光敏、湿敏、压敏等材料，可以制成纳米级的各种功能传感器。纳米管传感器将会是一个很大的产业。 14、可溶性碳纳米管试剂 将碳纳米管经H2SO4/HNO3(3:1) -NaOH(70°C) - SOCl2 - THF（90-100°C）- 十六烷基氨 - CH2Cl2，多步处理后，便得到碳纳米管-----CONHCH2CH3液体试剂，这种试剂的诞生可以派生出一个崭新的碳纳米管化学反应领域。 发展前景: 一）.多壁碳纳米管 　碳纳米管的独特结构决定了它具有许多特殊的物理和化学性质。组成碳纳米管的 C=C 共价键是自然界最稳定的化学键，所以使得碳纳米管具有非常优异的力学性能。理论计算表明，碳纳米管具有极高的强度和极大的韧性。其理论值估计杨氏模量可达 5TPa，强度约为钢的 100 倍，而重量密度却只有钢的 1/6。Treacy 等首次利用了 TEM 测量了温度从室温到 800 度变化范围内多壁碳纳米管的均方振幅，从而推导出多壁碳纳米管的平均杨氏模量约为 1.8Tpa。 近年来，碳纳米管复合材料的研究重心已转到高分子/碳纳米管复合材料方面，如在轻质高强度的材料中，使用碳纤维作为增强材料，碳纳米管的机械性能及其小的直径和大的长径比将会带来更好的增强效果。 二）新型纳米碳材料富勒烯的特点及应用 富勒烯作为一种具有多项优异性能的新型纳米碳材料，人们对它的未来有无限憧憬。虽然受高成本和制备技术所限，目前其应用仍处在起步阶段，但可以预期的巨大市场容量仍促使各国对富勒烯的制备和应用研发投入巨资，力图处于领先地位，为今后占领市场做好准备。发达国家无不将其纳入国家研发战略，我国也将燃烧法批量制备富勒烯项目列入国家“863”计划，而且首套试验装置今年已在中橡集团炭黑工业研究设计院建成点火。 三）.纳米碳管为太阳能电池带来新曙光 美国科学家利用纳米碳管制作出新型太阳能电池，在吸收等量的光子下能产生更多的光电流，其效能将优于现行的光伏电池。他们证明纳米碳管做成的光二极管(photodiode)吸收一个光子能产生多组电子空穴对(electron-hole pair)，不像传统的光二极管只能产生一组。康乃尔大学参与这项研究的Nathan Gabor表示，这项技术若能应用于大尺寸的太阳能电池，势必能突破以往转换效率的限制。 　　现行的光伏电池每吸收一个光子顶多产生一组电子空穴对，然而康乃尔大学Paul McEuen领军的研究团队利用单壁式纳米碳管制成光伏电池，打破了这项限制。此装置由长约3~4μm、管径介于1.5~3.6 nm的碳管制成，碳管被安置在绝缘基板上的电极之间，在电极上施加偏压时，电极间的碳管形成一个p-