島津石墨管是一種由日本大阪大學(xué)教授島津敏男和他的團隊在1991年發(fā)現的新型碳材料。這種材料以其結構和性能引起了廣泛的關(guān)注,成為當今材料科學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向之一。石墨管具有強度、導電性、導熱性和化學(xué)穩定性等優(yōu)異性能,被廣泛應用于納米電子學(xué)、電化學(xué)傳感器、生物醫學(xué)、能源存儲和轉換等領(lǐng)域。
島津石墨管的結構
石墨管是由一個(gè)或多個(gè)層級的石墨片卷曲而成。它可以劃分為單壁石墨管(SWNTs)和多壁石墨管(MWNTs)兩種類(lèi)型。SWNTs主要由一個(gè)石墨層卷曲而成,具有較小的直徑和良好的電學(xué)、光學(xué)性質(zhì);MWNTs主要由幾十個(gè)石墨片卷曲而成,具有較大的直徑和更強的機械強度。
該產(chǎn)品的性質(zhì)與應用
電子學(xué)領(lǐng)域
由于其結構和性能,石墨管在納米電子學(xué)領(lǐng)域中被廣泛應用。SWNTs具有窄帶隙半導體特性,可以制備高性能晶體管、場(chǎng)效應晶體管(FETs)等器件。 MWNTs具有良好的導電性能,可以制備納米線(xiàn)、超級電容器等元件。此外,石墨管還可以作為光電器件和傳感器的構建單元,在太陽(yáng)能電池、化學(xué)傳感器、生物傳感器等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。
生物醫學(xué)領(lǐng)域
石墨管在生物醫學(xué)領(lǐng)域中也有著(zhù)重要的應用。由于其良好的生物相容性和生物透明性,石墨管可以用于藥物輸送、細胞成像、癌癥治療等方面。此外,石墨管的高比表面積和活性位點(diǎn)可用于制備酶、蛋白質(zhì)和DNA等生物分子傳感器,提高了生物分子檢測的靈敏度和特異性。
能源領(lǐng)域
石墨管在能源存儲和轉換領(lǐng)域中也有著(zhù)廣泛的應用前景。 SWNTs可以用于太陽(yáng)能電池、鋰離子電池等電池電極材料,MWNTs可以作為超級電容器電極材料和氫儲存材料。此外,石墨管還可以作為催化劑載體,在化學(xué)反應、電化學(xué)反應等方面發(fā)揮重要作用。