Turing Markenfabrik Direktvertrieb von hochreinem, Forschungsqualität-Energiespeicher-Nano-Rohkohlenstoff, Superkondensator-Nano-Zwiebelkohlenstoff

Produkt Details

Produkteinführung

Nano-Zwiebel-Kohlenstoff ist ein Kohlenstoffmolekül mit einer konzentrischen, mehrschichtigen, kugelförmigen, ineinander verschachtelten Struktur, die sich um C60 zentriert. Sein Querschnitt unter einem Elektronenmikroskop ist zwiebelartig, daher nennen wir ihn anschaulich Nano-Zwiebel-Kohlenstoff.

Nano-Zwiebel-Kohlenstoffe (CNOs) wurden 1992 von Ugarte et al. [1] durch Bestrahlung von Kohlenstoffasche mit einem starken Elektronenstrahl in einem Transmissionselektronenmikroskop entdeckt. Gegenwärtig weisen hohle Nano-Zwiebeln (Hollow CNOs, HCNOs) eine geringe Dichte, eine große spezifische Oberfläche, eine gute Stabilität und Oberflächenbenetzbarkeit auf. Es wird erwartet, dass sie zu supraleitenden Materialien verarbeitet werden und eine wichtige Rolle in den Anwendungsbereichen elektronischer Materialien [2-4] spielen. Ihre Struktur hat sich als anwendbar für viele Bereiche wie Arzneimittelträger, Schmiermittel, Lithiumbatterie-Elektrodenmaterialien und Biosensoren [5,6] erwiesen. Für Nano-Zwiebel-Kohlenstoffe mit magnetischen Kernen weisen die Kohlenstoff-Nano-Zwiebeln, die magnetische Metallpartikel einkapseln, bessere magnetische Eigenschaften auf als reine magnetische Metallpartikel.

Produktvorteile

1. Nano-Zwiebel-Kohlenstoffmoleküle haben eine ungewöhnlich hohe Leitfähigkeit und eine extrem lange Elektronenspin-Lebensdauer;
2. Nano-Zwiebel-Kohlenstoffpartikel mit kleinerem Radius haben eine größere Oberflächenkrümmung, daher weisen sie eine höhere chemische Reaktionsaktivität auf;
3. Nano-Zwiebel-Kohlenstoff und Nano-Zwiebel-Kohlenstoff, der mit speziellen Metall-Nanopartikeln eingebettet ist, weisen unter der Umhüllung der äußeren Graphitschicht eine gute Witterungsbeständigkeit und hohe Druckeigenschaften auf;
4. Nano-Zwiebel-Kohlenstoff kann als Elektrodenmaterial zur Herstellung von Superkondensatoren mit hervorragender Leistung verwendet werden;
5. Nano-Zwiebel-Kohlenstoff mit einer hohlen Struktur hat eine geringe Dichte, eine große spezifische Oberfläche, eine stabile Leistung und eine gute Oberflächenbenetzbarkeit.

C60 ist ein purpurroter fester Molekülkristall bei Raumtemperatur mit schwacher Fluoreszenz. Der Durchmesser des C60-Moleküls beträgt ungefähr 7,1 Angström (1 Angström = 10-10 Meter, d. h. ein Zehnmilliardstel Meter), und die Dichte von C60 beträgt 1,68 g/cm³. Molekülorbitalberechnungen zeigen, dass Fulleren eine große Delokalisierungsenergie aufweist. C60 hat einen metallischen Glanz und viele ausgezeichnete Eigenschaften, wie z. B. Supraleitfähigkeit, starker Magnetismus, hohe Druckbeständigkeit und chemische Korrosionsbeständigkeit, mit potenziellen Anwendungsperspektiven in Bereichen wie Optik, Elektrizität und Magnetismus.

Löslichkeit
Fullerene sind in den meisten Lösungsmitteln schlecht löslich. Sie werden üblicherweise in aromatischen Lösungsmitteln wie Toluol, Chlorbenzol oder dem nicht-aromatischen Lösungsmittel Schwefelkohlenstoff gelöst. Lösungen reiner Fullerene sind normalerweise purpurfarben und bei höheren Konzentrationen dunkelpurpurfarben. Lösungen von C70 sind etwas röter als die von C60, da erstere eine Absorption bei 500 nm aufweisen. Andere Fullerene, wie z. B. C76 und C80, weisen unterschiedliche Purpurtöne auf. Fullerene sind die einzigen Allotrope des Kohlenstoffs, die bisher entdeckt wurden und bei Raumtemperatur in gängigen Lösungsmitteln löslich sind.

Einige Fullerene sind aufgrund ihrer engen Energiebandlücken zwischen dem Grundzustand und dem angeregten Zustand unlöslich, wie z. B. C28, C36 und C50. C72 ist ebenfalls fast unlöslich, aber endohedrale Fullerene von C72, wie z. B. La2·C72, sind aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Metallelementen und dem Fulleren löslich. Frühe Wissenschaftler waren über das Fehlen von C72 verwirrt, trotz der Existenz seiner endohedralen Fullerene. Fullerene mit engen Bandlücken sind hochreaktiv und verbinden sich oft mit anderen Fullerenen. Die Löslichkeit von chemisch modifizierten Fulleren-Derivaten ist deutlich erhöht. Beispielsweise beträgt die Löslichkeit von PC61BM in Chlorbenzol bei Raumtemperatur 50 mg/ml. Die Löslichkeiten von C60 und C70 in einigen Lösungsmitteln sind in der Tabelle links aufgeführt, wobei die Löslichkeitswerte üblicherweise geschätzte Sättigungskonzentrationen sind.

Leitfähigkeit
C60 ist unter normalen Bedingungen nicht leitfähig. Dies liegt daran, dass C60 groß genug ist, um andere Atome in sich einzuschließen, was seine physikalischen Eigenschaften beeinflusst und es nicht leitfähig macht. Da C60 eine große Anzahl freier Elektronen aufweist, kann sich auch die Halbwertszeit radioaktiver Elemente, die einer Beta-Zerfall unterliegen können, verändern, wenn sie in ihm eingeschlossen sind.

Supraleitfähigkeit
Nachdem C60 in Massenproduktion hergestellt werden konnte, wurden viele seiner Eigenschaften entdeckt. Bald fanden Haddon und andere heraus, dass mit Alkalimetallen dotiertes C60 metallisches Verhalten zeigt. 1991 wurde entdeckt, dass mit Kalium dotiertes C60 bei 18 K supraleitendes Verhalten aufweist, was die bisher höchste molekulare supraleitende Temperatur ist. Seitdem wurden die supraleitenden Eigenschaften einer großen Anzahl von mit Metallen dotierten Fullerenen entdeckt.

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