Carbonio È un elemento magico. Essendo un elemento fondamentale, funge da scheletro per tutti gli organismi viventi sulla Terra ed è l'elemento più importante del corpo umano. Materiali in carbonio Sono anche unici nella loro capacità di combinare opposti e unità. Possono essere sottili come un capello, leggeri come una piuma e più resistenti dell'acciaio. I materiali al carbonio sono sia isolanti che conduttori, sia termoisolanti che conduttori, e sia completamente assorbenti che completamente trasmettitori di luce. Questa versatilità rende i materiali al carbonio in continua evoluzione e unici nel loro genere nelle loro proprietà e applicazioni.
La differenza tra “carbone” e “carbone”
Il carbonio si riferisce a materiali, che sono sostanze solide con il carbonio come componente principale. chimico la composizione è impura e spesso contiene altre impurità, come il carbone, nero di carbonio, cocaina, ecc.
Il carbonio si riferisce all'elemento e vengono utilizzate parole correlate agli atomi di carbonio e agli elementi del carbonio, come carburo, rete piana del carbonio, carbonato, ecc.
Classificazione dei materiali in carbonio
Materiali in carbonio Hanno una lunga storia e un'ampia varietà, che può essere suddivisa in tre categorie: materiali in carbonio tradizionali (Classic Carbon), materiali in carbonio speciali (Special Carbon) e materiali in nano carbonio (Nano Carbon). I materiali in nano carbonio e i materiali in carbonio speciali sono collettivamente definiti nuovi materiali in carbonio, come mostrato nella figura sottostante.
Carbone attivo
Il carbone attivo è un tipo di carbone appositamente lavorato per ottenere una struttura porosa sviluppata e un'ampia superficie. Ha una forte capacità di adsorbimento e un'elevata superficie specifica. La struttura porosa interna è ben sviluppata e la sua densità apparente è bassa. Il carbone attivo è ampiamente utilizzato nella purificazione dell'acqua, nella desolforazione, nella denitrificazione, nel recupero di solventi, nell'adsorbimento di emergenza e nella rimozione del mercurio. Viene anche utilizzato come catalizzatore o supporto per catalizzatori nella preparazione e nel reforming del gas.
Fullerene
Il fullerene è una molecola cava composta interamente da carbonio. Può avere forma sferica, ellissoidale, cilindrica o tubolare. Il fullerene ha buone proprietà di trasporto elettronico. Può essere utilizzato come materiale accettore nelle celle solari organiche. Il fullerene idrosolubile ha proprietà di ossidazione. Può produrre varie forme di specie reattive dell'ossigeno. Il fullerene è un potente fotosensibilizzatore. Può convertire l'ossigeno allo stato di tripletto in ossigeno allo stato di singoletto attivo. Il fullerene ha effetti antirughe, schiarenti, antinfiammatori e riparatori. Non causa danni significativi al corpo umano.
Nanotubi di carbonio
I nanotubi di carbonio sono nanomateriali monodimensionali. Presentano elevata resistenza, conduttività elettrica e conduttività termica. Sono ampiamente utilizzati in settori come i veicoli a nuova energia, i prodotti digitali 3C, i semiconduttori e le infrastrutture energetiche. La principale domanda commerciale di nanotubi di carbonio proviene dalle batterie al litio e dalle plastiche conduttive. Oltre l'80% della domanda proviene dall'industria delle batterie al litio.
Nanodiamanti
I nanodiamanti sono materiali diamantati su scala nanometrica. Condividono alcune eccellenti proprietà con i diamanti grezzi, come la resistenza all'usura e la conduttività termica. I nanodiamanti sono comunemente usati come rivestimenti per materiali come metalli, gomma, plastica e vetro. Vengono anche utilizzati come lubrificanti e materiali per la macinazione fine. I ricercatori hanno utilizzato i nanodiamanti per inibire la crescita dei dendriti nelle batterie al litio, garantendone un funzionamento stabile. I nanodiamanti hanno promettenti applicazioni nell'emissione di campo a catodo freddo, negli elettrodi elettrochimici, nelle finestre ottiche, nella comunicazione quantistica e nella somministrazione di farmaci.
Carbonio poroso
Il carbonio poroso presenta diverse dimensioni dei pori. Può essere considerato un materiale carbonioso con diverse strutture porose. Il carbonio poroso presenta un'elevata stabilità chimica, resistenza alla corrosione acida e alcalina e un'elevata conduttività elettrica. È economico e ampiamente utilizzato nella separazione dei gas, nella purificazione dell'acqua, nella catalisi e nella desalinizzazione solare termica. Viene utilizzato anche in applicazioni aerospaziali come materiale di protezione termica con isolamento termico e resistenza integrati.
Grafene
Il grafene è un materiale carbonioso bidimensionale. È costituito da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo a nido d'ape. È l'elemento strutturale di base di altri allotropi del carbonio come grafite, diamante, nanotubi di carbonio e fullereni. Il grafene possiede eccellenti proprietà ottiche, elettriche e meccaniche. Ha un grande potenziale in campi come la scienza dei materiali, la micro-nano-lavorazione, l'energia e le applicazioni biomediche. Il grafene è considerato un materiale rivoluzionario per il futuro.