कार्बन नैनोट्यूब के गुण
CNTs में सबसे सरल रासायनिक संरचना और परमाणु संबंध रूप है, फिर भी वे संरचनाओं और संबंधित भौतिक और रासायनिक गुणों की एक समृद्ध विविधता का प्रदर्शन करते हैं . क्योंकि इसे सिलिंडर में रोल-अप ग्रेफाइट शीट के रूप में माना जा सकता है, यह अनिवार्य रूप से ग्रेफाइट की उत्कृष्ट इंट्रिंसिक विशेषताओं के पास होता है, जैसे कि उच्च गर्मी के लिए, व्यापक गुणों की एक श्रृंखला के बीच स्व-स्नेहक संपत्ति, और बायोकंपैटिबिलिटी . हालांकि, CNT के आकार, संरचना और टोपोलॉजिकल कारकों का संयोजन CNTs को प्रदर्शन में बेहद अद्वितीय और होनहार अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ समाप्त करता है .
(1) यांत्रिक गुण:
CNTs की मूल संरचना ग्राफीन के समान है, जिसमें प्रकृति में सबसे मजबूत सहसंयोजक बॉन्ड शामिल हैं, जो कि C=C बॉन्ड्स के माध्यम से SP2 हाइब्रिडाइजेशन {. के माध्यम से गठित है। प्रयोगात्मक रूप से . इस तथ्य के कारण कि CNT एक बंद टोपोलॉजिकल संरचना के साथ खोखले पिंजरे जैसी संरचनाएं हैं, वे वॉल्यूम परिवर्तनों के माध्यम से लोच का प्रदर्शन कर सकते हैं, इस प्रकार 40%से अधिक . के तन्य उपभेदों का सामना करने में सक्षम हो रहे हैं 1 . 28 टीपीए तक पहुंच सकते हैं, और इसका लोचदार मापांक हीरे के समान ही है, स्टील . के लगभग 5 गुना अधिक है, इसकी सैद्धांतिक तन्य शक्ति स्टील का 100 गुना है, जबकि इसका घनत्व केवल 1/6 स्टील है; इसके अलावा, इसमें बहुत उच्च क्रूरता और लचीलापन है . सैद्धांतिक अधिकतम बढ़ाव 20%तक पहुंच सकता है, और SWNTs टॉर्सनल विरूपण का सामना कर सकते हैं और तनाव हटाने के बाद छोटे छल्ले . में झुक सकते हैं, वे पूरी तरह से अपने मूल राज्य में लौट सकते हैं।
बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के युवा मापांक 200-400 gpa है, झुकने का तनाव 14 GPA है, और एंटी-ट्विस्टिंग टेंशन 100 GPA . है
CNT की ताकत और क्रूरता किसी भी फाइबर सामग्री से कहीं बेहतर है .
(२) विद्युत गुण:
CNT के कार्बन परमाणु Sp 2- हैं, और प्रत्येक कार्बन परमाणु में एक अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन स्थिति . है
परतों के लिए लंबवत पी ऑर्बिटल्स पर, इस प्रकार CNT में उत्कृष्ट विद्युत चालकता होती है . CNT की ऊर्जा अंतराल की मात्रा क्वांटम आकार के प्रभाव से प्रभावित होती है, जो कि पेचदार संरचना या व्यास भिन्नता . के साथ अलग-अलग हेलिकल डिग्री और डायमीटर के लिए ऊर्जा गैप के साथ होती है, लगभग शून्य से कई ईवी तक लगातार भिन्नता है, अर्थात्, सीएनटी धातु, अर्ध-मेटैलिक या अर्धचालक गुणों . को प्रदर्शित कर सकते हैं, इसके अलावा, सीएनटी में इलेक्ट्रॉनों की रेडियल गति को प्रतिबंधित किया जाता है, जो कि विशिष्ट क्वांटम कारावास के लिए प्रतिबंधित नहीं होता है। प्रतिरोध का यह अनिसोट्रॉपी तापमान में कमी के साथ बढ़ता है .
(3) थर्मल गुण:
CNTs उत्कृष्ट गर्मी चालन प्रदर्शन . को उनके बेहद बड़े पहलू अनुपात के कारण प्रदर्शित करते हैं, लंबाई की दिशा के साथ उनके गर्मी विनिमय प्रदर्शन बहुत अधिक है, जबकि ऊर्ध्वाधर दिशा में उनके गर्मी विनिमय का प्रदर्शन अपेक्षाकृत कम है . उपयुक्त अभिविन्यास के माध्यम से, CNTs का उपयोग उच्च एनिसोट्रोपिक गर्मी की मात्रा को तैयार करने के लिए किया जा सकता है। चालकता . इसके अतिरिक्त, CNTs में एक उच्च तापीय चालकता है . जब तक कि कम मात्रा में कार्बन नैनोट्यूब को समग्र सामग्री में डोप किया जाता है, समग्र सामग्री की थर्मल चालकता में काफी सुधार होने की संभावना है .}
(४) थर्मल गुण:
उनके बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र, उच्च सतह ऊर्जा और सतह बाध्यकारी ऊर्जा के कारण, कार्बन नैनोट्यूब उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता और उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक चालकता का प्रदर्शन करते हैं . उनके पास विभिन्न गुणों जैसे कि उनके पास प्रतिक्रियावादी और उत्पादों के लिए सोखना और desorption क्षमताओं के साथ -साथ विशेष कैविटी स्टीरियोस्कोपिक stereculs . डायमीटर . कण adsorbents के रूप में खुले शीर्ष पर सक्रिय साइटों का उपयोग करके, वे कुछ अत्यधिक सक्रिय कणों को adsorb कर सकते हैं और उत्कृष्ट आणविक-स्तर के उत्प्रेरक . के अलावा, इसके अलावा, कार्बन नैनोट्यूब को एक नैनो-template के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जो कि रासायनिक संश्लेषण के लिए एक नैनो-टेम्प्लेट, एक रासायनिक प्रतिक्रिया के रूप में, जो कि रासायनिक संश्लेषण, एक रासायनिक प्रतिक्रिया के रूप में, एक रासायनिक संश्लेषण, जो कि रासायनिक संश्लेषण के लिए है, नैनोस्केल कॉम्प्लेक्स, नैनोलेमेंट्स का निर्माण और एक-आयामी नैनोवायर तैयार करना .
(५) बायोकंपैटिबिलिटी:
CNTs संरचना स्थिर है और आसानी से नीचा नहीं होती है, और इसमें एक हाइड्रोफोबिक सतह . होती है जब बायोमेडिकल सामग्री में उपयोग किया जाता है, तो उनकी बायोकंपैटिबिलिटी को ध्यान में रखा जाना चाहिए . अनुसंधान ने पाया है कि जैविक अणुओं के साथ संशोधित करने से, उनकी बायोकंपैटिबिलिटी को महत्वपूर्ण रूप से {{2} {2} {2} { कई औषधीय अणु . इसलिए, उन्हें दवा वाहक, बायोसेंसर और जैविक उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाने की उम्मीद है, और बायोमेडिकल क्षेत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे .
(६) उत्प्रेरक प्रदर्शन:
कार्बन सामग्री स्वाभाविक रूप से उत्कृष्ट उत्प्रेरक सामग्री हैं और व्यापक रूप से रासायनिक उत्पादन में उपयोग किए जाते हैं . CNTs में एक अद्वितीय गुहा संरचना और उत्कृष्ट सोखना क्षमता भी होती है, और उत्कृष्ट उत्प्रेरक वाहक . भी हैं, इसलिए, CNTs भी कैटालिसिसिस . में आशाजनक आवेदन संभावनाएं दिखाते हैं।
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