麥克林提供各類實(shí)驗(yàn)用納米碳材料試劑及衍生產(chǎn)品，具有純度等級(jí)高，化學(xué)穩(wěn)定性好，電子性能優(yōu)異等特點(diǎn)，能被廣泛適用于各類科研項(xiàng)目、研究實(shí)驗(yàn)中，歡迎選購(gòu)。
本文通過(guò)以下幾點(diǎn)介紹麥克林納米碳材料試劑的特性和相關(guān)應(yīng)用：
1. 富勒烯
2. 碳納米管
3. 石墨烯
4. 納米金剛石
5. 相關(guān)論文
6. 麥克林納米碳材料試劑及相關(guān)產(chǎn)品介紹
1. 富勒烯
富勒烯(Fullerene)是一類由碳原子組成的中空、籠狀分子，它是由60個(gè)或更多、或更少的碳原子構(gòu)成的分子，碳原子排列成五邊形和六邊形的結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)穩(wěn)定的籠狀結(jié)構(gòu)，其中最常見(jiàn)的是C60，它形似足球，也被稱為“巴基球”(Buckyball)，這是為了紀(jì)念建筑學(xué)家巴克明斯特?富勒(Buckminster Fuller)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)類似于富勒設(shè)計(jì)的穹頂。參照?qǐng)D1所示，除了C60，富勒烯家族已經(jīng)十分龐大，還有C28、C32、C70、C78、C82、C84、C90、C96等。
圖1
參照下表所示，富勒烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能造就與其他分子不相同的特點(diǎn)，進(jìn)而決定了其在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)有著極大的應(yīng)用：
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2. 碳納米管
碳納米管(Carbon Nanotubes, CNTs)是一種與富勒烯(如C60)同屬碳同素異形體的納米材料，但其結(jié)構(gòu)呈一維管狀，可視為“卷曲的石墨烯”或“延伸的富勒烯”。具體來(lái)說(shuō)，碳納米管由單層或多層石墨烯片卷曲成同軸圓筒狀結(jié)構(gòu)，碳原子以sp²雜化形成六邊形網(wǎng)格，兩端常由富勒烯半球帽封閉，管徑一般為2-20 nm，層間距固定約0.34 nm，軸向長(zhǎng)度可達(dá)微米級(jí)。
根據(jù)碳納米管的層數(shù)，可分為單壁碳納米管(SWCNT)和多壁碳納米管(MWCNT)，前者由單層石墨烯卷曲而成(圖2左)，直徑小(約1-2 nm)，導(dǎo)電性優(yōu)異，缺陷少；后者由多層石墨烯嵌套(2-30層)而成(圖2右)，直徑更大(30-50 nm)，機(jī)械強(qiáng)度更高。
圖2
碳納米管的性能源于其獨(dú)特的一維管狀結(jié)構(gòu)和碳鍵穩(wěn)定性，抗拉強(qiáng)度達(dá)50-200GPa的同時(shí)，密度均為鋼的1/6，可用于航天復(fù)合材料、防彈材料的研究中；導(dǎo)電性能超過(guò)金屬銅，電子傳輸效率接近于無(wú)損，可用于鋰電池導(dǎo)電劑、芯片互聯(lián)材料的開(kāi)發(fā)中；室溫導(dǎo)熱率約3000 W/m·K，可作為高功率散熱器件中的關(guān)鍵部件之一；高比表面積(200-500 m²/g)，微孔結(jié)構(gòu)利于氣體存儲(chǔ)。
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| 項(xiàng)目號(hào) |
CAS號(hào) |
中文名 |
規(guī)格型號(hào) |
| C822927 |
308068-56-6 |
單壁碳納米管 |
≥95%,OD:＜2nm,Length:5-30μm |
| C805971 |
308068-56-6 |
單壁碳納米管 |
>75%,OD:1-2nm,Length:20μm |
| H835727 |
308068-56-6 |
超高純羥基化單壁碳納米管 |
>95%,ID:0.8-1.6nm,OD:1-2nm,Length:5-30μm,OH:~7.0wt% |
| H835731 |
308068-56-6 |
超高純羧基化單壁碳納米管 |
>95%,ID:0.8-1.6nm,OD:1-2nm,Length:5-30μm,-COOH:~9.0wt% |
| C805981 |
308068-56-6 |
高純氨基化單壁碳納米管 |
>95%,ID:0.8-1.6nm,OD:1-2nm,Length:5-30um |
| S835725 |
308068-56-6 |
多壁碳納米管 |
>95%,ID:5-10nm,OD:10-20nm,Length:0.5-2um |
| C835595 |
308068-56-6 |
羥基化多壁碳納米管,雙開(kāi)口 |
≥95%,ID:3-5nm,OD:8-15nm,Length:0.2-2um,-OH:≥3.7wt％ |
| H835684 |
308068-56-6 |
羥基化多壁碳納米管 |
>95%,ID:2-5nm,OD:<8nm,Length:10-30μm,-OH:~5.6wt% |
| C835709 |
308068-56-6 |
羧基化多壁碳納米管 |
>95%,ID:2-5nm,OD:<8nm,Length:10-30μm,-COOH:~3.9wt% |
| N835653 |
308068-56-6 |
鍍鎳多壁碳納米管 |
ID:5-10nm,OD:10-20nm,Length:10-30um,Ni: >60wt% |
3. 石墨烯
石墨烯(Graphene)由單層碳原子以sp²雜化形成六角蜂巢晶格，厚度僅0.335nm，相當(dāng)于頭發(fā)直徑的二十萬(wàn)分之一，是已知最薄且最堅(jiān)硬的材料，理論拉伸強(qiáng)度達(dá)130GPa。參照?qǐng)D3所示，石墨烯可堆疊為石墨(三維)、卷曲成碳納米管(一維)或包裹成富勒烯(零維)，是碳納米材料體系的“基礎(chǔ)單元”。
圖3
參照下表所示，完美二維晶格與量子效應(yīng)作用下的石墨烯具有有別于其他分子的特殊性質(zhì)，進(jìn)而決定了其在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)有著極大的應(yīng)用：
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| 項(xiàng)目號(hào) |
CAS號(hào) |
中文名 |
規(guī)格型號(hào) |
| M931285 |
1034343-98-0 |
單層石墨烯 |
99%, 厚度: 0.8-1.2 nm, 直徑: 0.5-5μm |
| N931282 |
1034343-98-0 |
納米石墨烯 |
平均厚度：~5 nm；導(dǎo)電率：≥1600 S/cm |
| G768900 |
2640657-49-2 |
石墨烯氧化物 |
10mg/mL, 水分散液 |
| G768900 |
2640657-49-2 |
石墨烯氧化物 |
10mg/mL, 水分散液 |
| G931286 |
7782-42-5 |
單層氧化石墨烯 |
99%, 片徑: 0.5~5 μm, 厚度: 0.8-1.2 nm |
| S926165 |
7782-42-5 |
單層氧化石墨烯分散液 |
平均徑向尺寸: 5-8μm, 厚度: 1nm, 2mg/mL, dispersion in EG |
| A708338 |
7782-42-5 |
氨基化石墨烯(納小尺寸) |
直徑: 100-200nm Single layer ratio: ＞99% Amine ratio: 4.0 wt% |
| C708337 |
7782-42-5 |
羧基化石墨烯(納小尺寸) |
直徑: 50-200nm Single layer ratio: ＞98% Carboxyl ratio: 8.0 wt% |
| G708633 |
7440-44-0 |
石墨烯量子點(diǎn) |
blue luminescent, powder |
| G708639 |
7440-44-0 |
石墨烯量子點(diǎn) |
aqua green luminescent, powder |
4. 納米金剛石
納米金剛石(Nanodiamonds, NDs)是指粒徑在1-100nm的金剛石顆粒(碳原子以sp3雜化形成)。
納米金剛石的硬度達(dá)>100 GPa，可作為發(fā)動(dòng)機(jī)零磨損涂層的組成之一，摩擦功耗可降低90%；導(dǎo)熱率>2000 W/(m·K)，中子俘獲截面為3830 barn，可用于核反應(yīng)堆的屏蔽材料中，有效提高防護(hù)效率；比表面積300-400 m²/g，表面官能團(tuán)可調(diào)控，可作為燃料電池的催化劑載體，使Pt/ND催化劑活性提升40%。
麥克林納米金剛石相關(guān)產(chǎn)品推薦
5. 相關(guān)論文
科學(xué)家們孜孜不倦地對(duì)于上述四種納米碳材料進(jìn)行研究，許多科研成果也相繼問(wèn)世，例如：
1、富勒烯相關(guān)： J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 32, 12450–12454；
Nat Commun 15, 2515 (2024)；
Nature 613, 71–76 (2023)；
2、碳納米管相關(guān)： Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 16097；
Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1601839；
Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2107454；
3、石墨烯相關(guān)： Acc. Chem. Res. 2013, 46, 10, 2211–2224；
Nat. Nanotechnol. 17, 61–66 (2022)；
Energy Environ. Sci., 2011,4, 2826-2830；
4、納米金剛石相關(guān)： Angew. Chem. Int. Ed., 50: 4099-4102；
National Science Review, 12, 6；
Light Sci Appl 7, 61 (2018).
6. 麥克林納米碳材料試劑及相關(guān)產(chǎn)品介紹
麥克林納米碳材料試劑產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
1. 結(jié)構(gòu)新穎、品種繁多
2. 純度等級(jí)高
3. 生產(chǎn)工藝先進(jìn)
4. 接受研發(fā)定制