കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ ആമുഖം

ഡയമണ്ട്, ഗ്രാഫൈറ്റ്, അമോഫസ് കാർബൺ എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് കാർബൺ അലോട്രോപ്പുകളുണ്ടെന്ന് വളരെക്കാലമായി ആളുകൾക്ക് അറിയാം. എന്നിരുന്നാലും, കഴിഞ്ഞ മൂന്ന് ദശകങ്ങളിൽ, സീറോ-ഡൈമൻഷണൽ ഫുള്ളെറീനുകൾ മുതൽ ഒരു ഡൈമൻഷണൽ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ മുതൽ ദ്വിമാന ഗ്രാഫൈൻ വരെ തുടർച്ചയായി കണ്ടെത്തി, പുതിയ കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ ലോകത്തിന്റെ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുന്നു. കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കളെ അവയുടെ സ്പേഷ്യൽ അളവുകളിലെ നാനോ സ്കെയിൽ പരിമിതിയുടെ അളവ് അനുസരിച്ച് മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: സീറോ-ഡൈമൻഷണൽ, ഒരു ഡൈമൻഷണൽ, ദ്വിമാന കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ.
ത്രിമാന സ്ഥലത്ത് നാനോ-കണികകൾ, ആറ്റോമിക് ക്ലസ്റ്ററുകൾ, ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ എന്നിങ്ങനെയുള്ള വസ്തുക്കളെ 0-ഡൈമൻഷണൽ നാനോവസ്തുക്കൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അവ സാധാരണയായി ഒരു ചെറിയ എണ്ണം ആറ്റങ്ങളും തന്മാത്രകളും ചേർന്നതാണ്. കാർബൺ ബ്ലാക്ക്, നാനോ-ഡയമണ്ട്, നാനോ-ഫുള്ളറിൻ സി 60, കാർബൺ പൂശിയ നാനോ-മെറ്റൽ കണികകൾ എന്നിങ്ങനെ നിരവധി സീറോ-ഡൈമൻഷണൽ കാർബൺ നാനോ വസ്തുക്കൾ ഉണ്ട്.

Carbon nanomaterial

സി 60 കണ്ടെത്തിയയുടനെ, രസതന്ത്രജ്ഞർ കാറ്റലിസ്റ്റിലേക്ക് അവയുടെ പ്രയോഗത്തിന്റെ സാധ്യതകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങി. നിലവിൽ, ഫുള്ളെറീനുകളും കാറ്റലറ്റിക് മെറ്റീരിയൽ മേഖലയിലെ അവയുടെ ഡെറിവേറ്റീവുകളും പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് വശങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു:

(1) ഒരു ഉത്തേജകമായി നേരിട്ട് ഫുള്ളറിനുകൾ;

(2) ഒരു ഏകതാനമായ ഉത്തേജകമായി ഫുള്ളെറീനുകളും അവയുടെ ഡെറിവേറ്റീവുകളും;

(3) ഹെറ്ററോജീനസ് കാറ്റലിസ്റ്റുകളിലെ ഫുള്ളറീനുകളുടെയും അവയുടെ ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെയും പ്രയോഗം.
കാർബൺ-പൊതിഞ്ഞ നാനോ-മെറ്റൽ കണികകൾ ഒരു പുതിയ തരം സീറോ-ഡൈമൻഷണൽ നാനോ-കാർബൺ-മെറ്റൽ സംയോജനമാണ്. കാർബൺ ഷെല്ലിന്റെ പരിമിതിയും സംരക്ഷണ ഫലവും കാരണം, ലോഹ കണങ്ങളെ ഒരു ചെറിയ സ്ഥലത്ത് ഒതുക്കി നിർത്താനും അതിൽ പൊതിഞ്ഞ ലോഹ നാനോകണങ്ങൾ ബാഹ്യ പരിസ്ഥിതിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കാനും കഴിയും. ഈ പുതിയ തരം സീറോ-ഡൈമൻഷണൽ കാർബൺ-മെറ്റൽ നാനോവസ്തുക്കൾക്ക് സവിശേഷമായ ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ മെഡിക്കൽ, മാഗ്നറ്റിക് റെക്കോർഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, വൈദ്യുതകാന്തിക ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ലിഥിയം ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, കാറ്റലറ്റിക് മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയിൽ വളരെ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്.
ഏകമാന കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ എന്നതിനർത്ഥം ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു നാനോസ്‌കെയിൽ അല്ലാത്ത ദിശയിൽ മാത്രമേ സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങുകയുള്ളൂ, ചലനം രേഖീയമാണ്. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ, കാർബൺ നാനോഫൈബറുകൾ തുടങ്ങിയവയാണ് ഏകമാന കാർബൺ വസ്തുക്കളുടെ സാധാരണ പ്രതിനിധികൾ. രണ്ടും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം വേർതിരിച്ചറിയാൻ മെറ്റീരിയലിന്റെ വ്യാസം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാകാം, നിർവചിക്കേണ്ട മെറ്റീരിയലിന്റെ ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷന്റെ അളവിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാകാം. മെറ്റീരിയലിന്റെ വ്യാസം അനുസരിച്ച് ഇതിനർത്ഥം: 50nm ന് താഴെയുള്ള വ്യാസം, ആന്തരിക പൊള്ളയായ ഘടനയെ സാധാരണയായി കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ എന്നും 50-200nm പരിധിയിലുള്ള വ്യാസം എന്നും വിളിക്കുന്നു, കൂടുതലും മൾട്ടി-ലെയർ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഷീറ്റ് ചുരുണ്ടതാണ്, പൊള്ളയായ ഘടനകളെ കാർബൺ നാനോ ഫൈബറുകൾ എന്ന് വിളിക്കാറില്ല.

മെറ്റീരിയലിന്റെ ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷന്റെ അളവ് അനുസരിച്ച്, നിർവചനം ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷനെക്കാൾ മികച്ചതാണ്, ട്യൂബ് അച്ചുതണ്ടിന് സമാന്തരമായി ഗ്രാഫൈറ്റ് ഷീറ്റിന്റെ ഓറിയന്റേഷനെ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അതേസമയം ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷന്റെ അളവ് കുറവാണ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ ഘടനയില്ല, ക്രമീകരണം ഗ്രാഫൈറ്റ് ഷീറ്റുകളുടെ ക്രമരഹിതമാണ്, നടുക്ക് പൊള്ളയായ ഘടനയുള്ള വസ്തുവും മൾട്ടി-വാൾഡ് കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും എല്ലാം കാർബൺ നാനോ ഫൈബറുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. തീർച്ചയായും, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും കാർബൺ നാനോ ഫൈബറുകളും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം വിവിധ രേഖകളിൽ വ്യക്തമല്ല.

ഞങ്ങളുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കളുടെ ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷന്റെ അളവ് പരിഗണിക്കാതെ, പൊള്ളയായ ഘടനയുടെ സാന്നിധ്യം അല്ലെങ്കിൽ അഭാവം അടിസ്ഥാനമാക്കി കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും കാർബൺ നാനോഫൈബറുകളും തമ്മിൽ ഞങ്ങൾ വേർതിരിക്കുന്നു. അതായത്, പൊള്ളയായ ഘടനയെ നിർവചിക്കുന്ന ഏകമാന കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ പൊള്ളയായ ഘടനയില്ലാത്ത കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളാണ് അല്ലെങ്കിൽ പൊള്ളയായ ഘടന വ്യക്തമല്ല ഏകമാന കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ കാർബൺ നാനോഫൈബറുകൾ.
ദ്വിമാന കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ: ദ്വിമാന കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കളുടെ പ്രതിനിധിയാണ് ഗ്രാഫിൻ. ഗ്രാഫൈൻ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ദ്വിമാന ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ സമീപ വർഷങ്ങളിൽ വളരെ ചൂടാണ്. ഈ നക്ഷത്ര മെറ്റീരിയൽ മെക്കാനിക്സ്, വൈദ്യുതി, ചൂട്, കാന്തികത എന്നിവയിൽ അതിശയകരമായ സവിശേഷ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു. ഘടനാപരമായി, മറ്റ് കാർബൺ വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റാണ് ഗ്രാഫൈൻ: ഇത് പൂജ്യം-ഡൈമെൻഷണൽ ഫുള്ളറീനുകൾ വരെ യുദ്ധം ചെയ്യുന്നു, ഒരു ഡൈമൻഷണൽ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളായി ചുരുട്ടുന്നു, ത്രിമാന ഗ്രാഫൈറ്റിലേക്ക് അടുക്കുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ എല്ലായ്പ്പോഴും നാനോ സയൻസിലും സാങ്കേതിക ഗവേഷണത്തിലും ചർച്ചാവിഷയമാണ്, മാത്രമല്ല പ്രധാനപ്പെട്ട ഗവേഷണ പുരോഗതി കൈവരിക്കുകയും ചെയ്തു. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി മെറ്റീരിയലുകൾ, ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് വസ്തുക്കൾ, കാറ്റലിസ്റ്റ് കാരിയറുകൾ, കെമിക്കൽ, ബയോളജിക്കൽ സെൻസറുകൾ, ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​വസ്തുക്കൾ, സൂപ്പർകാപസിറ്റർ മെറ്റീരിയലുകൾ, ആശങ്കയുടെ മറ്റ് വശങ്ങൾ എന്നിവയിൽ കാർബൺ നാനോവസ്തുക്കൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

നാനോ കാർബൺ വസ്തുക്കളുടെ വ്യാവസായികവൽക്കരണത്തിന്റെ മുന്നോടിയായ ചൈന ഹോങ്‌വു മൈക്രോ-നാനോ ടെക്‌നോളജി കമ്പനി, വ്യാവസായിക ഉൽ‌പാദനത്തിനും ലോകത്തിലെ മുൻ‌നിര ഗുണനിലവാരമുള്ള നാനോ ഉൽ‌പാദനത്തിനും കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും മറ്റ് നാനോ കാർബൺ വസ്തുക്കളും നിർമ്മിക്കുന്ന ആദ്യത്തെ ആഭ്യന്തര നിർമ്മാതാവാണ്. കാർബൺ വസ്തുക്കൾ ലോകമെമ്പാടും കയറ്റുമതി ചെയ്തു, പ്രതികരണം നല്ലതാണ്. ദേശീയ വികസന തന്ത്രത്തെയും മോഡുലാർ മാനേജ്മെന്റിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഹോങ്‌വു നാനോ മാർക്കറ്റ് അധിഷ്ഠിതവും സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ അധിഷ്ഠിതവുമാണ്, ഉപഭോക്താക്കളുടെ ന്യായമായ ആവശ്യങ്ങൾ അതിന്റെ ദൗത്യമായി നിറവേറ്റുന്നതിനും ചൈനയുടെ ഉൽ‌പാദന വ്യവസായത്തിന്റെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് നിരന്തരമായ ശ്രമങ്ങൾ നടത്തുന്നതിനും.

 


പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ -13-2020