Одностенные углеродные нанотрубки (SWCNT) - это разновидность углеродных нанотрубок, состоящих из одного слоя атомов углерода, расположенных в гексагональной решетке и свернутых в бесшовный цилиндр. Диаметр SWCNT обычно составляет от 0,7 до 2 нанометров, а их длина может достигать от нескольких микрометров до сантиметра.
Структура SWCNT:Структура SWCNT основана на графене, представляющем собой один слой атомов углерода, расположенных в двумерной сотовой решетке. Чтобы сформировать SWCNT, лист графена сворачивается в трубку, а края листа сходятся, образуя концы трубки. Способ сворачивания графенового листа определяет тип SWCNT, что, в свою очередь, влияет на его электронные свойства. Этот процесс сворачивания можно описать двумя параметрами: хиральным вектором (Ch) и хиральным углом (θ
-
).Хиральный вектор (Ch): Этот вектор определяет, как лист графена сворачивается для формирования нанотрубки. Он представленCh = na1 + ma2, гдеa1 иa
-
2 - единичные векторы графеновой решетки, а n и m - целые числа. Пара (n, m) однозначно определяет конкретный SWCNT.Хиральный угол (θ):
Этот угол - угол между осью трубки и направлением зигзага графеновой решетки. У зигзагообразных SWCNT угол хиральности равен 0°, у крестообразных SWCNT - 30°, а все остальные SWCNT с углами хиральности от 0° до 30° называются хиральными.Свойства и применение:
Уникальная структура SWCNT придает им исключительные свойства, включая высокую прочность на разрыв, отличную электропроводность и высокую теплопроводность. Эти свойства делают SWCNT пригодными для различных применений, например, в электронике (транзисторы, датчики), композитах (усиление материалов) и накопителях энергии (батареи и суперконденсаторы).
Синтез:
