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1、碳碳 纳纳 米米 管管Carbon Nanotubes, CNTs太空电梯太空电梯太空电梯太空电梯 未来的地球未来的地球未来的地球未来的地球- -太太太太空班车空班车空班车空班车“ “太空电梯太空电梯太空电梯太空电梯” ”工作原理图工作原理图工作原理图工作原理图CNT-based CableCNT-based Cable力学性力学性能能before testbefore testafter testafter testqq 杨氏模量杨氏模量杨氏模量杨氏模量 15 TPa，与石墨片层相当(1.06TPa)， 比碳纤维高一个数量级，约为钢的100 倍， 而密度仅为钢的1/6qq 拉伸强度拉伸强度拉
2、伸强度拉伸强度 10150GPa，石墨片层为36.5GPa，是 高强钢的20倍qq 韧性韧性韧性韧性 拉伸形变至40无明显脆性行为、塑性 形变和断裂MWNT tensile testMWNT tensile testSWNT tensile test SWNT tensile test before testbefore testafter testafter testE E 15 GPa15 GPaE = 12010 GPaE = 12010 GPa = 11610 MPa = 11610 MPa简简简简 史史史史 1985 1985 Bacon和Endo在碳纤维合成过程中，可能已经制备出并
3、观察到 了碳 纳米管，但研究不够系统和深入 1985 1985 Kroto, Smalley和Curl (1996年Nobel Prize)发现并系统研究了富勒烯， 从而激励了对碳纳米材料的系统研究，直接促进了碳纳米管的发现 1991 1991 Iijima (NEC, Japan)利用HRTEM观察到了碳纳米管状结构多壁碳 纳米管（MWNT） 1992 1992 前苏联科学家也独立发现了碳纳米管，但结果发表在俄语杂志上 1993 1993 Iijima (NEC, Japan)和Bethune (IBM, USA)的研究组各自独立发现了 单壁碳纳米管（SWNT）结结结结 构构构构 SWNTS
4、WNTqq 管管管管壁由单石墨片层卷绕而成，两侧由富勒烯半球封壁由单石墨片层卷绕而成，两侧由富勒烯半球封壁由单石墨片层卷绕而成，两侧由富勒烯半球封壁由单石墨片层卷绕而成，两侧由富勒烯半球封端端端端qq 根据卷绕方式（根据卷绕方式（根据卷绕方式（根据卷绕方式（n, mn, m）的不同，）的不同，）的不同，）的不同，SWNTSWNT可分为可分为可分为可分为 armchair n = m zigzag n = 0 chiral n m, m 0qq 根据电子结构的不同，根据电子结构的不同，根据电子结构的不同，根据电子结构的不同，SWNTSWNT可分为可分为可分为可分为 金属性 (n-m)/3为整数
5、半导体性 (n-m)/3为非整数 单石墨片层单石墨片层armchair型型SWNTzigzag型型SWNTchiral型型SWNT MWNTMWNTqq 可视为可视为可视为可视为“ “同轴多层碳圆柱体的组装体同轴多层碳圆柱体的组装体同轴多层碳圆柱体的组装体同轴多层碳圆柱体的组装体” ” Russian Russian dolldollqq 层间距层间距层间距层间距0.34 nm (0.34 nm (石墨片层间距石墨片层间距石墨片层间距石墨片层间距0.335 nm)0.335 nm)qq 多层碳圆柱体多层碳圆柱体多层碳圆柱体多层碳圆柱体间间间间由弱的由弱的由弱的由弱的Van de Van de
6、WaalsWaals力提供绑缚力力提供绑缚力力提供绑缚力力提供绑缚力结结结结 构构构构 （续）（续）（续）（续）SWNTSWNTMWNTMWNTSTMSTMSTMSTM照片照片照片照片TEMTEMTEMTEM照片照片照片照片合合合合 成成成成 方方方方 法法法法 电弧放电法（电弧放电法（电弧放电法（电弧放电法（Arc-DischargeArc-Discharge）qq 以掺有过渡金属（如以掺有过渡金属（如以掺有过渡金属（如以掺有过渡金属（如Fe, Co, Ni, MoFe, Co, Ni, Mo等）或等）或等）或等）或 其氧化物的石墨为电极，在惰性气体环境中，其氧化物的石墨为电极，在惰性气体环
7、境中，其氧化物的石墨为电极，在惰性气体环境中，其氧化物的石墨为电极，在惰性气体环境中， 电弧放电，消耗阳极石墨，在阴极上电弧放电，消耗阳极石墨，在阴极上电弧放电，消耗阳极石墨，在阴极上电弧放电，消耗阳极石墨，在阴极上生生生生成碳成碳成碳成碳 纳米管纳米管纳米管纳米管qq 电压电压电压电压 1225 V; 1225 V; 电流电流电流电流 50120 A; 50120 A; 电极间电极间电极间电极间 隙隙隙隙 1 mm 1 mm qq 最早最早最早最早应应应应用的碳纳米管合成方法用的碳纳米管合成方法用的碳纳米管合成方法用的碳纳米管合成方法qq 可生产可生产可生产可生产SWNTSWNT和和和和MW
8、NTMWNTqq 简单、快速，制得的碳纳米管直而管径较细简单、快速，制得的碳纳米管直而管径较细简单、快速，制得的碳纳米管直而管径较细简单、快速，制得的碳纳米管直而管径较细qq 碳纳米管易烧结成束，难于分离和提纯，收碳纳米管易烧结成束，难于分离和提纯，收碳纳米管易烧结成束，难于分离和提纯，收碳纳米管易烧结成束，难于分离和提纯，收 率较低率较低率较低率较低合合合合 成成成成 方方方方 法（续）法（续）法（续）法（续） 激光烧蚀法（激光烧蚀法（激光烧蚀法（激光烧蚀法（Laser AblationLaser Ablation）qq 惰性气氛中，利用激光的高能量蒸发石墨靶（含金属催化剂）来合成碳纳米管惰
9、性气氛中，利用激光的高能量蒸发石墨靶（含金属催化剂）来合成碳纳米管惰性气氛中，利用激光的高能量蒸发石墨靶（含金属催化剂）来合成碳纳米管惰性气氛中，利用激光的高能量蒸发石墨靶（含金属催化剂）来合成碳纳米管qq 可生产可生产可生产可生产SWNTSWNT和和和和MWNTMWNTqq 所得碳纳米管品质高，结构完整，缺陷较少，适合生长所得碳纳米管品质高，结构完整，缺陷较少，适合生长所得碳纳米管品质高，结构完整，缺陷较少，适合生长所得碳纳米管品质高，结构完整，缺陷较少，适合生长SWNTSWNTqq 成本高，成本高，成本高，成本高，收收收收率低率低率低率低合合合合 成成成成 方方方方 法（续）法（续）法（续
10、）法（续） 典型的化学气相沉积工艺典型的化学气相沉积工艺典型的化学气相沉积工艺典型的化学气相沉积工艺 化化化化学气相沉积法（学气相沉积法（学气相沉积法（学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, Chemical Vapor Deposition, CVDCVD）qq 利用纳米尺度的过渡金属或其氧化物为催化剂，在相对较低的温度利用纳米尺度的过渡金属或其氧化物为催化剂，在相对较低的温度利用纳米尺度的过渡金属或其氧化物为催化剂，在相对较低的温度利用纳米尺度的过渡金属或其氧化物为催化剂，在相对较低的温度 (500-1200(500-1200) )下热解碳下热解碳下热解碳下热解
11、碳 源气体源气体源气体源气体( (甲烷、乙炔、乙烯、丙烯、苯和一氧化碳等甲烷、乙炔、乙烯、丙烯、苯和一氧化碳等甲烷、乙炔、乙烯、丙烯、苯和一氧化碳等甲烷、乙炔、乙烯、丙烯、苯和一氧化碳等) )来来来来合合合合成碳纳米管成碳纳米管成碳纳米管成碳纳米管qq 可生产可生产可生产可生产SWNTSWNT和和和和MWNTMWNTqq 成本低，收率高，可大量生产成本低，收率高，可大量生产成本低，收率高，可大量生产成本低，收率高，可大量生产qq 碳纳米管的管径在很大程度上依赖于催化剂颗粒的成分和尺寸，分布较宽；较多的结晶碳纳米管的管径在很大程度上依赖于催化剂颗粒的成分和尺寸，分布较宽；较多的结晶碳纳米管的管径
12、在很大程度上依赖于催化剂颗粒的成分和尺寸，分布较宽；较多的结晶碳纳米管的管径在很大程度上依赖于催化剂颗粒的成分和尺寸，分布较宽；较多的结晶 缺陷，石墨化程度较低，常发生弯曲和变形，管端和管壁上包有催化剂颗粒缺陷，石墨化程度较低，常发生弯曲和变形，管端和管壁上包有催化剂颗粒缺陷，石墨化程度较低，常发生弯曲和变形，管端和管壁上包有催化剂颗粒缺陷，石墨化程度较低，常发生弯曲和变形，管端和管壁上包有催化剂颗粒 等等等等离离离离子体增强化学气相沉积子体增强化学气相沉积子体增强化学气相沉积子体增强化学气相沉积工工工工艺艺艺艺 (Plasma-enhanced CVD, PECVD(Plasma-enhan
13、ced CVD, PECVD) ) 高压一氧化碳合成工艺（高压一氧化碳合成工艺（高压一氧化碳合成工艺（高压一氧化碳合成工艺（High-pressure High-pressure carbon monoxide carbon monoxide synthesissynthesis，HiPCOHiPCO）CNTs being synthesized by PECVDCNTs being synthesized by PECVD分分分分 离离离离 与与与与 提提提提 纯纯纯纯 碳纳米管在进行结构表征、性能测试和应用之前，通常须进行分离与提纯碳纳米管在进行结构表征、性能测试和应用之前，通常须进行分离
14、与提纯碳纳米管在进行结构表征、性能测试和应用之前，通常须进行分离与提纯碳纳米管在进行结构表征、性能测试和应用之前，通常须进行分离与提纯 CVD CVD碳纳米管，根据应用需要，有时须进行高温石墨化处理以提高其结构完整性碳纳米管，根据应用需要，有时须进行高温石墨化处理以提高其结构完整性碳纳米管，根据应用需要，有时须进行高温石墨化处理以提高其结构完整性碳纳米管，根据应用需要，有时须进行高温石墨化处理以提高其结构完整性qq 合成产物中，常伴有大量杂质，如无定型碳、富勒烯、金属催化剂等合成产物中，常伴有大量杂质，如无定型碳、富勒烯、金属催化剂等合成产物中，常伴有大量杂质，如无定型碳、富勒烯、金属催化剂等
15、合成产物中，常伴有大量杂质，如无定型碳、富勒烯、金属催化剂等qq 常用的分离与提纯方法氧化法常用的分离与提纯方法氧化法常用的分离与提纯方法氧化法常用的分离与提纯方法氧化法 利用碳纳米管与杂质的氧化性差异将产物中的杂质氧化除去 具体实施方法包括空气氧化法、二氧化碳氧化法、酸氧化法、电化学氧化法等 气体氧化法的选择性较差，碳纳米管的收率降低幅度较大 常用的酸氧化法具有较高的选择性，但会在碳纳米管管端和管壁上引入较多缺陷q 高温热处理高温热处理高温热处理高温热处理 （annealing in inert atmosphereannealing in inert atmosphere） 金属催化剂在高
16、温下会发生汽化 石墨化碳纳米管，有利于其结构更完美直接合成的直接合成的直接合成的直接合成的SWNTSWNT提纯后的提纯后的提纯后的提纯后的SWNTSWNT性性性性 能能能能 超高的长径比超高的长径比超高的长径比超高的长径比o o 准一维量子线准一维量子线准一维量子线准一维量子线o o 直径纳米级，长度微米至毫米甚至厘米级，长径比可高达直径纳米级，长度微米至毫米甚至厘米级，长径比可高达直径纳米级，长度微米至毫米甚至厘米级，长径比可高达直径纳米级，长度微米至毫米甚至厘米级，长径比可高达2828, ,000,000000,000o o 理想的复合材料增强填料理想的复合材料增强填料理想的复合材料增强填
17、料理想的复合材料增强填料o o 经填充、包裹和空间限制反应可用于制备其它一维纳米材料经填充、包裹和空间限制反应可用于制备其它一维纳米材料经填充、包裹和空间限制反应可用于制备其它一维纳米材料经填充、包裹和空间限制反应可用于制备其它一维纳米材料CNTCNT 力学性能力学性能力学性能力学性能性性性性 能（续）能（续）能（续）能（续）before testbefore testafter testafter testqq 杨氏模量杨氏模量杨氏模量杨氏模量 15 TPa，与石墨片层相当(1.06TPa)， 比碳纤维高一个数量级，约为钢的100 倍， 而密度仅为钢的1/6qq 拉伸强度拉伸强度拉伸强度拉伸
18、强度 10150GPa，石墨片层为36.5GPa，是 高强钢的20倍qq 韧性韧性韧性韧性 拉伸形变至40无明显脆性行为、塑性 形变和断裂MWNT tensile testMWNT tensile testSWNT tensile test SWNT tensile test before testbefore testafter testafter testAFM image AFM image 电性能电性能电性能电性能性性性性 能（续）能（续）能（续）能（续）CNTCNT电性能测试装置（左）电性能测试装置（左）电性能测试装置（左）电性能测试装置（左）电性能测试结果（右）电性能测试结果（右）
19、电性能测试结果（右）电性能测试结果（右）qq 根据螺旋结构的不同，碳纳米管的电学特性可表现为金属性和半导体性根据螺旋结构的不同，碳纳米管的电学特性可表现为金属性和半导体性根据螺旋结构的不同，碳纳米管的电学特性可表现为金属性和半导体性根据螺旋结构的不同，碳纳米管的电学特性可表现为金属性和半导体性qq 电特性与管径有较大关系电特性与管径有较大关系电特性与管径有较大关系电特性与管径有较大关系 d 6nm 导电性明显下降 d 6nm 优良的导电性 d 0.7 nm 表现出超导性qq 电阻率电阻率电阻率电阻率 0.05 .m 10 m.mq 电流密度电流密度电流密度电流密度 1010 1013 A/m2
20、 热性能热性能热性能热性能性性性性 能（续）能（续）能（续）能（续）qq 热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性 真空环境可耐温至2800oC，空气中700oCqq 热导率热导率热导率热导率 理论值6000W.(m.K)-1；实验值3000W.(m.K)-1v 单根单根MWNT（直径（直径14nm）的热导性测试结果）的热导性测试结果 v 插图为用于热导性测试的微器件，标尺为插图为用于热导性测试的微器件，标尺为10m碳碳碳碳纳纳纳纳米米米米管管管管在在在在铁铁铁铁磁磁磁磁性性性性基基基基底底底底表表表表面面面面沿沿沿沿长长长长度度度度方方方方向向向向（如如如如蓝蓝蓝蓝色色色色箭箭箭箭头头头头所所所所示
21、示示示）的的的的磁磁磁磁化化化化过程示意图过程示意图过程示意图过程示意图 其它优异性能其它优异性能其它优异性能其它优异性能性性性性 能（续）能（续）能（续）能（续）qq 低密度低密度低密度低密度 可低至1.33-1.40 g/cm3，而铝的密度为2.70 g/cm3qq 高场发射效率高场发射效率高场发射效率高场发射效率 电极间距为1m时，13 V电压即可激发出荧光，而钼针尖需50100 V电 电压，且寿命有限qq 奇异的光学性能奇异的光学性能奇异的光学性能奇异的光学性能 能够吸收光波，而后散发还原光波（即碳纳米管材料具有传输、储存 和恢复光波信号的性能）qq 磁学性能磁学性能磁学性能磁学性能
22、在磁场中，能被磁化，磁化率各向异性 1 12 23 34 4AFM image of 150 AFM image of 150 nm-thickness filmnm-thickness film大面积、透明碳纳米管薄膜：大面积、透明碳纳米管薄膜：大面积、透明碳纳米管薄膜：大面积、透明碳纳米管薄膜：厚度厚度厚度厚度50150 nm50150 nm，直径，直径，直径，直径10 cm10 cm 储氢材料储氢材料储氢材料储氢材料应应应应 用用用用 领领领领 域域域域qq 室温、室温、室温、室温、1bar1bar压力下，压力下，压力下，压力下，SWNTSWNT可储氢可储氢可储氢可储氢5-10wt%5-
23、10wt%，MWNTMWNT则为则为则为则为14wt%14wt%qq 可逆储可逆储可逆储可逆储/ /放氢量放氢量放氢量放氢量5 wt%5 wt%，迄今为止最好的储氢材料，迄今为止最好的储氢材料，迄今为止最好的储氢材料，迄今为止最好的储氢材料qq 嵌入碱金属后，能极大地提高储氢性能嵌入碱金属后，能极大地提高储氢性能嵌入碱金属后，能极大地提高储氢性能嵌入碱金属后，能极大地提高储氢性能 分子（纳米）器件分子（纳米）器件分子（纳米）器件分子（纳米）器件 催化剂载体催化剂载体催化剂载体催化剂载体qq 比表面积大，表面原子与总原子比率可高达比表面积大，表面原子与总原子比率可高达比表面积大，表面原子与总原子
24、比率可高达比表面积大，表面原子与总原子比率可高达5050qq 气体通过碳纳米管的扩散速度为通过常规催化剂颗粒的上千倍气体通过碳纳米管的扩散速度为通过常规催化剂颗粒的上千倍气体通过碳纳米管的扩散速度为通过常规催化剂颗粒的上千倍气体通过碳纳米管的扩散速度为通过常规催化剂颗粒的上千倍qq 担载后，催化剂的反应活性和选择性指数级上升，对传统的化学合成工业将产生革命性的影响担载后，催化剂的反应活性和选择性指数级上升，对传统的化学合成工业将产生革命性的影响担载后，催化剂的反应活性和选择性指数级上升，对传统的化学合成工业将产生革命性的影响担载后，催化剂的反应活性和选择性指数级上升，对传统的化学合成工业将产生
25、革命性的影响 复合材料填料复合材料填料复合材料填料复合材料填料qq 仅就使用量而言，复合材料用填料是碳纳米管目前最大的应用领域仅就使用量而言，复合材料用填料是碳纳米管目前最大的应用领域仅就使用量而言，复合材料用填料是碳纳米管目前最大的应用领域仅就使用量而言，复合材料用填料是碳纳米管目前最大的应用领域qq 可用于制备高性能化和多功能性兼备的纳米复合材料可用于制备高性能化和多功能性兼备的纳米复合材料可用于制备高性能化和多功能性兼备的纳米复合材料可用于制备高性能化和多功能性兼备的纳米复合材料qq 小尺寸特点决定了其聚合物复合材料可通过通用型聚合物加工设备进行生产小尺寸特点决定了其聚合物复合材料可通过
26、通用型聚合物加工设备进行生产小尺寸特点决定了其聚合物复合材料可通过通用型聚合物加工设备进行生产小尺寸特点决定了其聚合物复合材料可通过通用型聚合物加工设备进行生产 生物、医药领域生物、医药领域生物、医药领域生物、医药领域qq 利用其高强度和柔韧性制备人造肌肉、人造骨骼等利用其高强度和柔韧性制备人造肌肉、人造骨骼等利用其高强度和柔韧性制备人造肌肉、人造骨骼等利用其高强度和柔韧性制备人造肌肉、人造骨骼等qq 药物输运药物输运药物输运药物输运(drug delivery)(drug delivery) 1480g1480g4mm4mm4mm4mmca. 100N/cm210 times of a ge
27、cko foot应应应应 用用用用 举举举举 例例例例应应应应 用用用用 举举举举 例例例例（续）（续）（续）（续） 纳米秤纳米秤纳米秤纳米秤 ( (NanobalanceNanobalance) )vi 碳管的振动频率 D 碳管直径 L 碳管长度 碳管密度Eb 碳管弯曲模量利用碳纳米管的力学特性实现对纳米颗粒质量的称量：利用碳纳米管的力学特性实现对纳米颗粒质量的称量：利用碳纳米管的力学特性实现对纳米颗粒质量的称量：利用碳纳米管的力学特性实现对纳米颗粒质量的称量： a) a) 纳米颗粒黏附至碳纳米管表面时的初始纳米颗粒黏附至碳纳米管表面时的初始纳米颗粒黏附至碳纳米管表面时的初始纳米颗粒黏附至碳
28、纳米管表面时的初始( (v v0 0) )状态状态状态状态 b) b) 第一谐波共振第一谐波共振第一谐波共振第一谐波共振 ( (v v1 1 = 0.968 MHz)= 0.968 MHz)状态状态状态状态测量原理：根据碳纳米管在纳米颗粒黏附测量原理：根据碳纳米管在纳米颗粒黏附测量原理：根据碳纳米管在纳米颗粒黏附测量原理：根据碳纳米管在纳米颗粒黏附后共振频率的变化，由下式计算出碳管的后共振频率的变化，由下式计算出碳管的后共振频率的变化，由下式计算出碳管的后共振频率的变化，由下式计算出碳管的密度变化；同时，假设纳米颗粒为近似球密度变化；同时，假设纳米颗粒为近似球密度变化；同时，假设纳米颗粒为近似
29、球密度变化；同时，假设纳米颗粒为近似球状，从而计算出其质量状，从而计算出其质量状，从而计算出其质量状，从而计算出其质量 (2.210(2.210-14 -14 g)g) 纳米镊子纳米镊子纳米镊子纳米镊子( (NanotweezerNanotweezer) )应应应应 用用用用 举举举举 例（续）例（续）例（续）例（续）纳米镊子的尖部纳米镊子的尖部纳米镊子的尖部纳米镊子的尖部2m纳米镊子用于纳米颗粒的搬移纳米镊子用于纳米颗粒的搬移纳米镊子用于纳米颗粒的搬移纳米镊子用于纳米颗粒的搬移2m纳米镊子在电压驱动下的序列动作纳米镊子在电压驱动下的序列动作纳米镊子在电压驱动下的序列动作纳米镊子在电压驱动下的
30、序列动作1m 平板显示器平板显示器平板显示器平板显示器应应应应 用用用用 举举举举 例（续）例（续）例（续）例（续）A A 碳纳米管基平板显示器示碳纳米管基平板显示器示碳纳米管基平板显示器示碳纳米管基平板显示器示意图；意图；意图；意图；B B 由分离的碳纳米管由分离的碳纳米管由分离的碳纳米管由分离的碳纳米管构成的电子发射极；构成的电子发射极；构成的电子发射极；构成的电子发射极；C C 韩国韩国韩国韩国SamsungSamsung公司制造的公司制造的公司制造的公司制造的5-inch5-inch碳碳碳碳纳米管基显示器显示的画面纳米管基显示器显示的画面纳米管基显示器显示的画面纳米管基显示器显示的画面
31、PDMSPDMSCNTsCNTsblendblendBrush-paintBrush-paintPDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/MWNT复合材料的压阻特性复合材料的压阻特性复合材料的压阻特性复合材料的压阻特性PDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/CBPDMS/CBPDMS/CBPDMS/CBPDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/MWNTPDMS/MWNT及及及及PDMS/CBPDMS/CBPDMS/CBPDMS/CB复合材料的压阻特性机理复合材料的压阻特性机理复合材料的压阻特性机理复合材料的压阻特性机理 中国中
32、国中国中国 中科院成都有机化学有限公司中科院成都有机化学有限公司中科院成都有机化学有限公司中科院成都有机化学有限公司“ “中科时代纳米中科时代纳米中科时代纳米中科时代纳米” ” 主要供应商主要供应商主要供应商主要供应商qq 网站网站网站网站 http:/http:/ /qq 主要产品（采用主要产品（采用主要产品（采用主要产品（采用CVDCVD技术生产）技术生产）技术生产）技术生产） 单壁碳纳米管 双壁碳纳米管 多壁碳纳米管 功能化多壁碳纳米管 短多壁碳纳米管 工业化多壁碳纳米管 石墨化多壁碳纳米管 大内径薄壁碳纳米管 碳纳米管分散液 镀镍碳纳米管 碳纳米管云母、钛白粉复合导电填料 锂离子电池用
33、CNTs复合导电剂 可被闪光引燃的碳纳米管 碳纳米纤维qq 目前国内主要的碳纳米管生产厂家，产品种类较为齐全目前国内主要的碳纳米管生产厂家，产品种类较为齐全目前国内主要的碳纳米管生产厂家，产品种类较为齐全目前国内主要的碳纳米管生产厂家，产品种类较为齐全qq 与国际主要供应商相比，产品品质较低，售价仅为国外同类产品的与国际主要供应商相比，产品品质较低，售价仅为国外同类产品的与国际主要供应商相比，产品品质较低，售价仅为国外同类产品的与国际主要供应商相比，产品品质较低，售价仅为国外同类产品的1/101/201/101/20qq 网站网站网站网站 http:/http:/qq 主要产品（主要产品（主要
34、产品（主要产品（ILJIN CNTILJIN CNT） 单壁碳纳米管 多壁碳纳米管 韩国韩国韩国韩国 IljinIljin Nanotech Co., Ltd. Nanotech Co., Ltd.主要供应商（续）主要供应商（续）主要供应商（续）主要供应商（续） 比利时比利时比利时比利时 NanocylNanocyl S. A. S. A.qq 网站网站网站网站 http:/http:/qq 主要产品（主要产品（主要产品（主要产品（ILJIN CNTILJIN CNT） 单壁碳纳米管 功能化单壁碳纳米管 多壁碳纳米管 功能化多壁碳纳米管 功能化短切多壁碳纳米管 双壁碳纳米管 功能化双壁碳纳米管
35、 短切双壁碳纳米管主要供应商（续）主要供应商（续）主要供应商（续）主要供应商（续） 美国美国美国美国 UnidymUnidym, Inc., Inc.qq 网站网站网站网站 qq 主要产品主要产品主要产品主要产品 HiPCO单壁碳纳米管单壁碳纳米管qq 高品质碳纳米管的代表，高附加值高品质碳纳米管的代表，高附加值高品质碳纳米管的代表，高附加值高品质碳纳米管的代表，高附加值2,000 US$/g2,000 US$/g 美国美国美国美国 Southwest Nanotechnologies, Inc.Southwest Nanotechnologies, Inc.qq 网站网站网站网站 http:
36、/http:/qq 主要产品主要产品主要产品主要产品 CoMoCAT工艺单壁碳纳米管工艺单壁碳纳米管qq 高品质碳纳米管，高附加值高品质碳纳米管，高附加值高品质碳纳米管，高附加值高品质碳纳米管，高附加值500 US$/g500 US$/g 英国英国英国英国 Thomas SwanThomas Swanqq 网站网站网站网站 qq 主要产品主要产品主要产品主要产品 单壁碳纳米管 多壁碳纳米管 工业级单壁碳纳米管 工业级多壁碳纳米管挑战与展望挑战与展望挑战与展望挑战与展望qq 与与与与1010年前相比，碳纳米管的年前相比，碳纳米管的年前相比，碳纳米管的年前相比，碳纳米管的价格价格价格价格有了显著降
37、低，但仍显过高，特别是用于复合材料填有了显著降低，但仍显过高，特别是用于复合材料填有了显著降低，但仍显过高，特别是用于复合材料填有了显著降低，但仍显过高，特别是用于复合材料填 料时，与其它填料相比性价比偏高料时，与其它填料相比性价比偏高料时，与其它填料相比性价比偏高料时，与其它填料相比性价比偏高qq 品质品质品质品质和产量间存在矛盾，如和产量间存在矛盾，如和产量间存在矛盾，如和产量间存在矛盾，如CVDCVD技术能用来大量生产碳管，但所得产品石墨化程度技术能用来大量生产碳管，但所得产品石墨化程度技术能用来大量生产碳管，但所得产品石墨化程度技术能用来大量生产碳管，但所得产品石墨化程度 低，缺陷多，
38、性能不尽如人意低，缺陷多，性能不尽如人意低，缺陷多，性能不尽如人意低，缺陷多，性能不尽如人意qq 无论采用何种生产工艺，所得产物均为碳管与杂质的混合物，无论采用何种生产工艺，所得产物均为碳管与杂质的混合物，无论采用何种生产工艺，所得产物均为碳管与杂质的混合物，无论采用何种生产工艺，所得产物均为碳管与杂质的混合物，分离与提纯分离与提纯分离与提纯分离与提纯是必要工艺是必要工艺是必要工艺是必要工艺qq 采用目前生产技术制备的碳纳米管无一例外的都是金属型和半导体型的混合物，合成采用目前生产技术制备的碳纳米管无一例外的都是金属型和半导体型的混合物，合成采用目前生产技术制备的碳纳米管无一例外的都是金属型和
39、半导体型的混合物，合成采用目前生产技术制备的碳纳米管无一例外的都是金属型和半导体型的混合物，合成 选择性选择性选择性选择性较差较差较差较差qq 优化目前的优化目前的优化目前的优化目前的生产、分离和提纯工艺生产、分离和提纯工艺生产、分离和提纯工艺生产、分离和提纯工艺同时开发新的同时开发新的同时开发新的同时开发新的合成技术合成技术合成技术合成技术以解决上述问题是材料科学以解决上述问题是材料科学以解决上述问题是材料科学以解决上述问题是材料科学 家和产品发展商们所面临的共同挑战家和产品发展商们所面临的共同挑战家和产品发展商们所面临的共同挑战家和产品发展商们所面临的共同挑战qq 优化和发展新的优化和发展新的优化和发展新的优化和发展新的催化体系催化体系催化体系催化体系以实现碳管的选择性合成，不仅能提高碳管的品质而且有望以实现碳管的选择性合成，不仅能提高碳管的品质而且有望以实现碳管的选择性合成，不仅能提高碳管的品质而且有望以实现碳管的选择性合成，不仅能提高碳管的品质而且有望 拓宽碳管的新应用领域，进一步提高其科技附加值拓宽碳管的新应用领域，进一步提高其科技附加值拓宽碳管的新应用领域，进一步提高其科技附加值拓宽碳管的新应用领域，进一步提高其科技附加值Thanks ! Thanks !
