化学词典为您介绍碳纳米管的制备、特性与应用。碳纳米管的发现为纳米材料的形状，或者说维度控制生长提供了一条有效的途径。碳纳米管的直径为纳米量级，长度达微米量级，是理想的一维纳米结构。利用电弧放电法、脉冲激光蒸发法和化学气相法都可获得一维碳纳米管。

如何制备碳纳米管？

化学气相法制备碳纳米管具有反应过程可控性强、生成物纯度高和容易实现大规模工业化生产等优点，因而受到广泛重视。实验表明乙烯在700～800℃之间催化热解可合成多层碳纳米管，而甲烷在900～1000℃之间催化热解可合成单壁碳纳米管。

碳纳米管的特性与应用

碳纳米管的导电性与管本身的直径和螺旋度有关，随着这些参数的变化碳纳米管可表现出导体或半导体性质；碳纳米管还具有极高的强度；独特的电学和力学性质预示出它具有广泛的应用前景。

碳纳米管还为合成其他一维纳米材料的控制生长提供了一种模板或框架，利用碳纳米管的填充、包敷和空间限制反应，可制备其他材料的一维纳米结构。

碳纳米管在高温下非常稳定，也就是说在高温下碳原子的蒸汽压非常低。如果此时反应系统中有一种蒸汽压比较高的物质可与碳反应，那么反应的过程将可能是蒸汽压比较高物质的分子迁移到碳纳米管的表面或扩散到其内部，化学反应将被限制在碳纳米管的空间范围内， 从而使反应生成物具有碳纳米管的一维形态。这一方法用于制备多种金属碳化物一维纳米晶体被证明是有效的。实验研究还将碳纳米管限制反应的方法推广到制备氮化物的一维纳米材料，制备出了氮化镓一维纳米晶体。

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