碳纳米管

碳纳米管是 1991 年由日本电气公司科学家饭岛澄代发现的。碳纳米管 (CNT) 是一种管状碳，直径最小为 0.4 纳米，长度从几纳米到 1 毫米不等。碳纳米管的长度与直径之比可高达 28,000,000:1，这是任何其他材料都无法比拟的。

碳以多种同素异形体（不同的物理形态）存在，包括最常见的石墨和金刚石。要想象碳纳米管的结构，请想象一下取一层石墨片，将其切成长方形，然后将其卷起，使矩形的长边相互连接。结果就是单壁碳纳米管 （SWCNT）。如果你取多层石墨片，那么你就会得到多壁碳纳米管（MWCNT）。

当然，没有人会坐在那里滚动石墨片来制造纳米管。这些纳米管通常在实验室中生长，使用一种称为 化学气相沉积.

这个过程可以使用一种叫做反应器的仪器来完成，这种仪器可能相当复杂，但碳纳米管可以在标准的化学实验室中相对容易地制造。一个直径约 2.5 厘米的石英管用作反应器容器，并插入熔炉内（熔炉是合成和处理材料的标准加热装置）。纳米管在放置在石英管内部中心位置的硅晶片上生长。硅晶片上涂有一层薄薄的铁、镍或钴，作为生长纳米管的催化剂。甲烷、乙烷或乙炔等碳氢化合物被送入反应器管，炉子将反应器管加热到 750-900ºC。

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