Carbón Es un elemento mágico. Como componente fundamental, sirve como esqueleto de todos los organismos vivos de la Tierra y es el elemento más importante del cuerpo humano. materiales de carbono También son únicos por su capacidad de combinar opuestos y unidad. Pueden ser tan finos como un cabello, tan ligeros como una pluma y más resistentes que el acero. Los materiales de carbono son aislantes y conductores, tanto termoaislantes como termoconductores, y absorben y transmiten la luz por completo. Esta versatilidad hace que los materiales de carbono sean siempre cambiantes y únicos en sus propiedades y aplicaciones.
La diferencia entre “carbón vegetal” y “carbono”
El carbono se refiere a materiales, que son sustancias sólidas cuyo componente principal es el carbono. químico La composición es impura y a menudo contiene otras impurezas, como carbón, negro carbón, coca cola, etc.
Carbono se refiere al elemento, y se utilizan palabras relacionadas con los átomos de carbono y los elementos de carbono, como carburo, red plana de carbono, carbonato, etc.
Clasificación de materiales de carbono
materiales de carbono Tienen una larga historia y una amplia variedad, que se puede dividir en tres categorías: materiales de carbono tradicionales (Carbono Clásico), materiales de carbono especiales (Carbono Especial) y materiales de nanocarbono (Nanocarbono). Los materiales de nanocarbono y los materiales de carbono especiales se denominan colectivamente nuevos materiales de carbono, como se muestra en la figura a continuación.
Carbón activado
El carbón activado es un tipo de carbón especialmente procesado para obtener una estructura porosa desarrollada y una gran superficie. Posee una alta capacidad de adsorción y una elevada superficie específica. Su poro interno está bien desarrollado y su densidad aparente es baja. El carbón activado se utiliza ampliamente en la purificación de agua, la desulfuración, la desnitrificación, la recuperación de disolventes, la adsorción de emergencia y la eliminación de mercurio. También se utiliza como catalizador o soporte de catalizador en la preparación y reformado de gases.
Fullereno
El fullereno es una molécula hueca compuesta íntegramente de carbono. Puede tener forma esférica, elipsoidal, cilíndrica o tubular. Posee buenas propiedades de transporte electrónico. Se puede utilizar como material aceptor en células solares orgánicas. El fullereno, soluble en agua, posee propiedades oxidantes. Puede producir diversas formas de especies reactivas de oxígeno. Es un potente fotosensibilizador. Puede convertir el oxígeno en estado triplete en oxígeno activo en estado singlete. El fullereno posee efectos antiarrugas, blanqueadores, antiinflamatorios y reparadores. No causa daños significativos al cuerpo humano.
Nanotubos de carbono
Los nanotubos de carbono son nanomateriales unidimensionales. Presentan alta resistencia, conductividad eléctrica y conductividad térmica. Se utilizan ampliamente en industrias como vehículos de nueva energía, productos digitales 3C, semiconductores e infraestructura energética. La principal demanda comercial de nanotubos de carbono proviene de las baterías de litio y los plásticos conductores. Más de 801 TP3T de la demanda proviene de la industria de las baterías de litio.
Nanodiamantes
Los nanodiamantes son materiales diamantíferos a escala nanométrica. Comparten excelentes propiedades con los diamantes a granel, como la resistencia al desgaste y la conductividad térmica. Se utilizan comúnmente como recubrimientos para materiales como metales, caucho, plásticos y vidrio. También se emplean como lubricantes y materiales de molienda fina. Los investigadores han utilizado nanodiamantes para inhibir el crecimiento de dendritas en baterías de litio, garantizando así su funcionamiento estable. Los nanodiamantes tienen aplicaciones prometedoras en la emisión de campos de cátodo frío, electrodos electroquímicos, ventanas ópticas, comunicación cuántica y administración de fármacos.
Carbono poroso
El carbono poroso presenta diversos tamaños de poro. Se puede considerar un material de carbono con diversas estructuras porosas. El carbono poroso posee alta estabilidad química, resistencia a la corrosión ácida y alcalina, y alta conductividad eléctrica. Es económico y se utiliza ampliamente en la separación de gases, la purificación de agua, la catálisis y la desalinización solar térmica. También se utiliza en aplicaciones aeroespaciales como material de protección térmica con aislamiento térmico y resistencia integrados.
Grafeno
El grafeno es un material de carbono bidimensional. Consiste en una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red de panal. Es el elemento estructural básico de otros alótropos de carbono como el grafito, el diamante, los nanotubos de carbono y los fulerenos. El grafeno posee excelentes propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas. Tiene un gran potencial en campos como la ciencia de los materiales, el microprocesamiento y la nanotecnología, la energía y las aplicaciones biomédicas. El grafeno se considera un material revolucionario para el futuro.