碳纳米管制备方法大盘点

时间: 2024-07-12
作者: 百灵威
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碳纳米管(CNTs)是一种一维量子材料,具有由单层或多层石墨烯片层卷成的管状结构。其中的碳原子通过sp²杂化形成六元环,并以π电子云形式存在,CNTs表现出优异的电子特性。

制备碳纳米管的方法多种多样,但每种方法都面临着如何实现高纯度、高产率以及可控直径和壁数的挑战。以下是一些常见的碳纳米管制备方法:

化学气相沉积(CVD)法
在高温下将碳源气体(如甲烷或乙炔)和氢气混合,通过催化剂(通常是铁、镍或钴的颗粒)在基底上分解,从而生长出碳纳米管。CVD法是工业上生产CNTs的主要方法。
方法特点
生长温度较低、参数易于调控、产品产量高。
电弧放电法
在反应器内通入惰性气体,以石墨棒作阴阳电极,通入直流电后,阳极汽化形成碳纳米管,并以煤烟的形式沉积在阴极表面及腔壁周围。碳纳米管的首次合成即通过电弧放电法。
方法特点
简洁快速,制得CNTs管直结晶度高,主要用于制备单壁碳纳米管。
激光烧蚀法
在惰性气氛下,通过高能激光使固体石墨汽化,在催化剂作用下生长单壁碳纳米管。
方法特点
合成的单壁纳米碳管纯度高,碳纳米管的产率很大程度上取决于催化剂的种类。
除以上三种方法外,碳纳米管制备方法还包括火焰法、电解法、太阳能法、球磨法等。每种方法都有其优势和局限性,可结合多种技术优化CNTs的性能以满足特定应用需求。如通过酸处理、氧化或还原进一步纯化,或通过功能化来改变其表面的化学性质等。
推荐产品
百灵威稳定供应上海交通大学苏言杰研究员电弧放电法制备单壁碳纳米管。
产品优势:
- 直径可做到1.2-1.7nm
- 石墨化程度高,结构缺陷极低
产品应用:
- 研制高性能纳电子器件
- 异质结光伏器件
- 纳米气传感器件
- 柔性电子器件
品名 CAS 货号
Arc-discharge-grown single-walled carbon nanotubes, Carbon tube content: 30-40%, diam: 1.2 - 1.7 nm, length: 400nm - 5 μm
电弧法单壁碳纳米管
1333-86-4 112060
Purified arc-discharge-grown single-walled carbon nanotubes, Carbon tube content: 60-70%, diam: 1.2 - 1.7 nm, length: 400nm - 5 μm
高纯电弧法单壁碳纳米管
1333-86-4 990858
其他推荐碳纳米管
品名 CAS 货号
Carbon nanotubes, single-walled, amide functionalized, 95%, reagent grade, diam.: <2 nm, length: 1 - 3 μm
碳纳米管, 单壁式, 酰胺官能化
308068-56-6 905630
Carbon nanotubes, single-walled, hydroxy functionalized, 95%, reagent grade, diam.: 1 - 2 nm, length: 5 - 30 μm
碳纳米管, 单壁式, 羟基官能化
308068-56-6 913285
Carbon nanotubes, multi-walled, carboxylic acid functionalized, 98%, reagent grade, outer diam.: 10 - 20 nm, length: 10 - 30 μm
碳纳米管, 多壁式, 羧酸官能化
308068-56-6 900202
Carbon nanotubes, multi-walled, carboxylic acid functionalized, 98%, reagent grade, outer diam.: 10 - 20 nm, length: 0.5 - 2 μm
碳纳米管, 多壁式, 羧基官能化
308068-56-6 901195
Carbon nanotubes, multi-walled, 98%, reagent grade, inner diam.: 5 - 10 nm, outer diam.: 20 - 30 nm, length: 0.5 - 2 μm
碳纳米管, 多壁式
308068-56-6 926498
Carbon nanotubes, multi-walled, 98%, reagent grade, outer diam.: 4 - 6 nm, length: 10 - 20 μm
碳纳米管, 多壁式
308068-56-6 960000
Carbon nanotubes, double-walled, 60%, reagent grade, inner diam.: 1 - 3 nm, outer diam.: 2 - 4 nm, length: 50 μm
碳纳米管, 双壁式
308068-56-6 974530
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