纳米材料论文Word下载.docx
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纳米材料主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分结构组成，纳米材料的独特结构，使其具有不同于常规材料和单个分子的性质如量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等，从而导致了纳米材料的力学性能、电磁性能、光学性能、热学性能等的改变，并使之在电子学、光学、化工陶瓷、生物、医药、日化诸多方面有重要价值，得到广泛的应用。
碳纳米管作为一种典型的纳米材料，其作为准一维的纳米材料将在介观领域和纳米电子学器件及其集成等方面有着十分重要的应用前景：
碳纳米管不仅可以用作制备超强光导纤维，复合材料的增强剂，扫描隧道显微镜和原子力显微镜的针尖等，更重要的是它还可以用于制造纳米电子学器件和用来连接这些极微小电子器件的连线，这对纳米电子学的发展和未来超大规模集成电路的制造有着非常重大的意义。
因此，碳纳米管被认为是当代材料科学的一项重大突破。
在碳纳米管发现后的短短十年里，有关碳纳米管及其应用的研究工作已经取得了很多重大进展。
特别是在碳纳米管的制备和生长机制，碳纳米管的结构，碳纳米管的电学和力学特性等研究领域里取得的成果已经为碳纳米管的应用奠定了一定的基础。
碳纳米管自发现以来，由于其独特的结构和奇特的物理，化学和力学特性以及其潜在的应用前景而倍受人们的关注。
本文介绍近年来这一前沿研究领域所取得的部分重要研究进展，其中主要介绍碳纳米管结构特征及性能、制备方法、主要应用领域及发展前景。
1.碳纳米管的结构及性能
1.1碳纳米管的结构
碳纳米管按照管子的层数不同，分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管（结构分别如下图a，b）。
管子的半径方向非常细，只有纳米尺度，几万根碳纳米管合并起来也只有一根头发丝宽，碳纳米管的名称也因此而来，而在轴向则可长达数十到数百微米甚至毫米。
图b
图a
碳纳米管可以认为是由石墨片折叠成的碳圆柱体，SWNTs由一个碳圆柱体组成，MWNTs由多个碳圆柱体组成，以SWNTs为例，每个单壁碳纳米管由碳原子六边形组成，长度一般为几十纳米至微米级，两端由碳原子的五边形封顶。
单壁碳纳米管可能存在三种类型的结构，分别称为单壁纳米管、锯齿形纳米管和手性型纳米管。
如图所示。
这些类型的碳纳米管的形成取决于碳原子的六角点阵二维石墨片是如何“卷起来”形成圆筒形的。
碳纳米管不总是笔直的，局部可能出现凹凸的现象，这是由于在六边形结构中混杂了五边形和七边形（结构如下图c）。
出现五边形的地方，由于张力的关系导致碳纳米管向外凸出。
如果五边形恰好出现在碳纳米管的顶端，就形成碳纳米管的封口。
出现七边形的地方碳纳米管则向内凹进。
图c碳纳米管分子表面的凹凸现象，凹陷是由于七元环的影响，凸出则是由于五元环的影响。
采用高分辨电镜技术对碳纳米管结构研究证明，多层纳米碳管一般由几个到几十个单壁碳纳米管同轴构成，管间距为0.34nm左右，这相当于石墨的{0002}面间距。
碳纳米管的直径为零点几纳米至几十纳米，每个单壁管侧面由碳原子六边形组成，长度一般为几十纳米至微米级，两端由碳原子的五边形封顶。
1．2碳纳米管的性能
在目前的纳米结构产物中，单壁碳纳米管是人工制备的、理想的、分子级的一维纳米材料。
碳纳米管中电子的波函数在管的轴向有一定的不变性，而在径向，电子只被约束在单原子层上运动，同时保持了圆周上的圆对称性或螺旋对称性，在沿圆周方向上电子的波长是量子化的，因此碳纳米管电子能带出现了分裂的子带。
由于碳纳米管具有介观尺度，故表现出了与块体材料明显不同的奇特的物理性质。
1.2.1力学性质
碳纳米管的比重仅为钢的1/6，而且强度却为钢的100倍。
它的杨氏模量较高，近年来的理论和实验研究结果表明，单壁碳纳米管的杨氏模量可达到1TPa，与金刚石相当。
有人用分子动力学性质模拟了碳纳米管在高拉伸应变速度下的断裂过程，并认为它可以承受很大的拉伸应变。
有人用紧束缚动力学对单壁碳纳米管的力学性能进行了计算，结果表明：
在大应变下，zigzag型与armchair型碳纳米管分别对应着拉伸与压缩的最“硬”取向。
由于碳纳米管具有极高的比强度、比模量，故被认为是一种理想的先进复合材料的增强体。
同时，在垂直于碳纳米管的管轴方向具有极好的韧性，它被认为是未来的“超级纤维”，因此碳纳米管有可能成为一种纳米操作工具。
1.2.2电学性质
碳纳米管具有独特的电学性质，这是由于电子的量子限域所致，电子有效的运动只能在单层石墨片中沿碳纳米管的轴向方向，径向运动受到限制，因此它们的波矢是沿轴向的。
日本NEC公司的Hamada等计算r小直径碳纳米管的电子能量与波矢的关系，得出：
对于一个单臂纳米管和一个锯齿形纳米管，只需要有限小的能量就能将一个电子激发到一个空的激发态，这些纳米管具有金属性，对于一个锯齿形纳米管，占据态和空态之间有一个有限的带隙，因此，该纳米管是一个半导体，单壁纳米管的电导性与纳米管的手性和半径有关。
由于碳纳米管的尖端具有纳米尺度的曲率，是极佳的发射电极。
碳纳米管在代替钼针做发射电极时，只有较低的发射电压和较高的发射电流密度。
因为碳纳米管在物理性质上具有明显的量子特点，故可能成为下一代微电子和光电子器件的基本单元。
1.2.3磁学性质
近年来，对碳纳米管的研究发现，平行于管的轴向加一磁场时，具有金属导电性的碳纳米管表现出Aharonov-Bohm效应（简称A-B效应），也就是说，在这种情况下通过碳纳米管的磁通量是量子化的。
金属筒外加一平行于轴向的磁场时，金属筒的电阻做为筒内的磁通量的函数将表现出周期性振荡行为，以e/2h（h为普郎克常数，e为电子电量的绝对值）为周期的电阻振荡行为又称为AAS效应。
最近，有人在碳纳米管中实现了对AAS效应的测量。
可以预计，碳纳米管也将取代薄金属圆筒，并在电子器件小型化和高速化的进程中发挥重要的作用。
1.2.4光学性质
碳纳米管喇曼散射谱的结果表明：
单壁碳纳米管构成的束具有许多喇曼活性模，其中频率在1580cm-1附近的大量振动模与碳纳米管的直径无关，而频率在168cm-1左右的强振动模与直径密切相关。
在喇曼散射光谱中，对于径向呼吸振动峰，峰位与单壁碳纳米管半径的关系为w=A/r，式中w为径向呼吸振动峰的峰位（cm-1），r为单壁碳纳米管的半径（nm），A为比例参数（cm-1.nm）。
对于Armchair型单壁碳纳米管A=118,对于zigzag型单壁碳纳米管A=116。
上式表明，径向呼吸振动峰的频率反比于单壁碳纳米管的半径。
类似的数学关系式也有报道。
2.碳纳米管的制备
2.1电孤放电法
电弧放电设备主要由电源、石墨电极、真空系统和冷却系统组成。
为有效的合成碳纳米管需要在阴极中掺入催化剂，有时还配以激光蒸发。
在电弧放电过程中，反应室内的温度可高达2700oC—3700oC，生成的碳纳米管高度石墨化，接近或达到理论预期的性能。
但电弧放电法制备的碳纳米管空间取向不定、易烧结，且杂质含量较高。
Takizawa等人用含金属催化剂的碳棒通过电弧放电制备单壁碳纳米管，发现用镍-镱（质量分数均为0.6%）作催化剂，600oC时产率最高可达70%以上，室温下产率也达到了30%—40%。
科研人员在考察气氛影响时发现：
同样条件下，在Ar气氛中比He气氛中得到的碳纳米管多，纳米碳颗粒少，而且管的外径较小；
在H2气氛下得到的碳纳米管的外径较大且比较分散。
当稀释气中混有杂分子（或杂原子）时，如CF4中混有F原子，H2中混有O2或H20分子等都会严重影响甚至阻碍碳纳米管的生成。
研究结果表明，高磁场对阴极沉积物中碳纳米管、C70和C60的相对含量有显著影响。
经过不断的探索，科研人员总结出对碳纳米管的形成有较大影响的因素：
高电场强度是碳纳米管维持开口生长的重要因素，这可由大量纵向的烧结碳纳米管束的存在来解释；
阴极表面存在一个降压鞘层，该层中的动力学机制在碳纳米管的生长过程中起主导作用：
阴极表面附近的碳原子是碳纳米管沿长度方向生长和碳纳米颗粒生长的碳源；
连续、均匀和稳定的等离子体有利于维持温度分布的均匀和稳定性、向阴极表面提供碳原子的连续性以及保持阴极表面等离子体鞘层中电场的稳定；
采用平稳缓和的自维持放电过程使电流分散，能显著消除碳纳米管之间的烧结，即稳定的放电状态是得到高产量、高质量碳纳米管的关键。
采用旋转匀速推进的阴极（或阳极）能较好的改善放电条件，可连续稳定的大规模制备碳纳米管。
2.2催化裂解法
催化裂解法是目前应用较为广泛的一种制备碳纳米管的方法。
该方法主要采用过渡金属作催化剂，适于碳纳米管的大规模制备，产物中的碳纳米管含量较高，但碳纳米管的缺陷较多。
催化裂解法制备碳纳米管所需的设备和工艺都比较简单，关键是催化剂的制备和分散。
目前用催化裂解法制备碳纳米管的研究主要集中在以下两个方面：
大规模制备无序的、非定向的碳纳米管；
制备离散分布、定向排列的碳纳米管列阵。
一般选用Fe、Co、Ni及其合金作催化剂，粘土、二氧化硅、硅藻土、氧化铝及氧化镁等作载体，乙炔、丙烯及甲烷等作碳源，氢气、氮气、氦气、氩气或氨气作稀释气，在范围内，碳氢化合物裂解产生的自由碳离子在催化剂作用下可生成单壁或多壁碳纳米管。
1993年Yacaman等人采用此方法，用Fe催化裂解乙炔，在770oC下合成了多壁碳纳米管，后来分别采用乙烯、聚乙烯、丙烯和甲烷等作为碳源，也都取得了成功。
为使碳离子均匀分布，科研人员还用等离子加强或微波催化裂解气相沉积法制备碳纳米管。
李海燕等人在大规模制备无序、非定向的多壁碳纳米管方面的研究取得了较大的成功，粗产物收率最高可达40%以上，己申请中国专利；
粗产物经透射电镜（TEM）和X射线粉末衍射（XRD）分析发现：
产物杂质含量较少，碳纳米管的管径比较均匀，表面比较光滑。
经纯化后的碳纳米管可直接用来研制复合材料或用作气体储存材料。
有关碳纳米管列阵的研究也是当前国内外的一个热点。
制备碳纳米管列阵的关键是催化剂纳米颗粒的制备和分散。
目前，科学家主要采用活性点密度高、表面积和孔隙体积大的催化剂和载体。
常选用氧化铝、硅、二氧化硅、玻璃、石英、Ti和Ni等作基底材料，采用离子交换法、浸渍法、化学气相沉积法（CVD）或离子溅射法再经过预处理在基底材料表面或介孔中形成催化剂纳米颗粒，然后在一定温度下裂解碳氢化合物；
碳离子在催化剂的作用下，在基底材料上定向生长成为碳纳米管列阵。
目前应用多孔氧化铝模板法和介孔氧化硅衬底法制备碳纳米管列阵的研究进展比较快。
采用阳极氧化法制备多孔氧化铝（AAO）模板，然后在AAO模板柱形微孔内壁上沉积催化剂纳米颗粒；
在催化剂的作用下碳离子定向生长成碳纳米管，溶去氧化铝可得高度取向、分立有序、由表面碳膜固定和保持的碳纳米管列阵膜。
碳纳米管的长度和管径可由AAO模板的厚度和孔径来控制。
利用溶胶凝胶法制备内含催化剂的具有取向介孔的二氧化硅衬底，在600oC下裂解乙炔可制得定向排列、离散分布而且十分纯净的碳纳米管列阵。
解思深等人用经改进后的分布有Fe/SiO2纳米颗粒的薄膜状二氧化硅作基底，成功地实现了碳纳米管的顶部生长，碳纳米管的生长速率约为30μm/h—40μm/h，可制备出长达2mm—3mm的超长碳纳米管列阵。
在该方法中碳纳米管的生长方向由衬底中微孔的取向来决定。
本实验室在制备碳纳米管阵列方面也取得了初步进展。
本文采用离子溅射法在基板上镀膜，在600oC下裂解甲烷制备碳纳米管列阵，发现镀膜厚度是控制碳纳米管直径和直立排列的一个重要因素；
实验得到了微米级厚度的、顶端口封闭的碳纳米管列阵薄膜。
2.3激光蒸发法
激光蒸发法是制备单壁碳纳米管的一种有效方法。
用高能CO2激光或Nd/YAG激光蒸发掺有Fe、CO、Ni或其合金的碳靶制备单、壁碳纳米管和单壁碳纳米管束，管径可由激光脉冲来控制。
lijima等人发现激光脉冲间隔时间越短，得到的单壁碳纳米管产率越高，而单壁碳纳米管的结构并不受脉冲间隔时间的影响。
用CO2激光蒸发法，在室温下可获得单壁碳纳米管，若采用快速成像技术和发射光谱可观察到氩气中蒸发烟流和含碳碎片的形貌，这一诊断技术使跟踪研究单壁碳纳米管的生长过程成为可能。
激光蒸发（烧蚀）法的主要缺点是单壁碳纳米管的纯度较低、易缠结。
3.碳纳米管的应用及发展前景
3.1场发射
碳纳米管是理想的场发射材料，尽管因为碳纳米管的尺寸很小，使单个纳米管的发射电流很小，但针对实际问题．可以使用垂直于表面取向的纳米管束，Heer等人已经成功地合成了大面积取向纳米管膜，这为纳米管在场发射中的应用提供了实际应用的基础。
Heer等人用排列整齐的碳纳米管膜制备了用于场发射的电子枪，电子枪在电压为700V时，场发射电流超过100MA·
cm-2。
该电子枪在空气中稳定，制备工艺简单，价格便宜，体积小，特别适用于超大平面显示器。
Fan等人利用在有孔硅基体上生长出自取向的纳米管，并研究了它们作为电子场发射材料的性能，结果表明：
所有的样品都表现出工作电压低和电流稳定性高的特性。
尽管取向的碳纳米管在场发射领域有很大的应用潜力，但由于大量合成和组装取向碳纳米管还存在很多困难，所以限制了碳纳米管在实际中的应用。
3.2修饰电极
碳纳米管独特的原子结构，使碳纳米管表现为金属性或半导体性，这种独特的电子特性使它在微电极领域有潜在的应用前景。
北京大学化学与分子工程学院的罗红霞等人研究了单壁碳纳米管修饰电极的电化学行为。
．他们将由直流电弧法制备的单壁碳纳米管经提纯（含微量表面活化剂TritonX100）加入二甲基甲酰胺（DMF）中经超声波震动后，形成0．1mg·
ml-1的浅黑色溶液，将该溶液滴加在预处理的工作电极上，在红外灯下干燥可制得具有十分稳定电化学行为的电极，推测其电极工作机理为：
对于还原过程：
这种修饰电极对生物分子，如多巴胺、肾上腺素、抗坏血酸等有电催化作用。
3.3分子电子器件
自从20世纪70年代人们提出应用单个分子作为功能电子器件以来，分子电子器件引起人们的注意，但由于得到单个分子之间的电接触的困难性，使单个分子电子器件的实现带来了挑战，然而，近年来随着纳米技术的发展，单个分子器件已不再是空想。
Tans等研制出了在室温下工作的二极管；
利用碳纳米管的导电性能研制高能微型电池，用于计算机起动电源和汽车电子打火，具有体积小、能量高、使用寿命长的特点；
碳纳米管压成薄膜可制成高能电容，能量比一般电容高两个数量级，利用碳纳米管片可制备碳纳米管的传动机构。
总之，随着纳米技术的不断成熟，纳米管在分子电子器件领域将会得到广泛的应用。
3.4导电或抗静电塑料
碳原子在纳米管的螺旋性及碳纳米管的直径决定了碳纳米管独特的电学性能，如：
金属性或半导体性。
在高分子材料中只要加入少量的碳纳米管，其电阻将会降低3个数量级以上，使其具有抗静电功能。
HyperionCatalysisInternational利用碳纳米管的导电性，将碳纳米管应用在聚合物中，制得的聚合物模塑制品的导电性大大提高，可以进行静电喷漆。
并且碳纳米管有较大的长径比，在塑料熔体中有相互缠结成三维网络结构的趋势，用量在质量分数约为2％左右时塑料就具有良好的导电性，因而不会影响塑料的模塑性、强度和表面光洁度及其它的性能．Hyperion已成功地将碳纳米管应用于尼龙和聚碳酸醋等工程塑料。
3.5探针显微镜针尖
碳纳米管独特的物理和化学特性使其成为应用于扫描探针显微镜（如原子力显微镜，AFM）针尖的理想材料，碳纳米管具有很小的直径，用其制备显微镜探针比传统的Si或Si3N4金字塔形状的针尖分辨率更高；
碳纳米管具有较大的长径比，比传统的金字塔形状的针尖探测深度高，可以探测狭缝和深层次的特性；
另外，碳纳米管弹性弯曲性好，可以避免损坏样品及探针针尖同时，碳纳米管的端部可以有选择性地进行化学修饰，制备有机和生物样品官能团的探针针尖。
由于碳纳米管探针针尖的优良特性，所以近年来有关该领域的研究成为热门话题之一。
1996年，Dai等人首先用丙烯酸类粘结剂将用直流电弧放电法制备的MWNTs纳米管束粘结到传统的硅悬臂杆上，用作显微镜的探针探头，同时，他们也成功地将单个的SWNT纳米绳粘结到MWNTs探针针尖上。
接着Wong等报道了第一个用碳纳米管探针针尖的原子力显微镜AFM，MWNTs和SWNTs被附着在单晶硅悬臂杆尖端装置上，通过尖锥形模式的AFM来反映由胶化纤维素衍生的原纤，图像分析表明用纳米管针尖所得到的平均分辨率明显比最好的硅针尖所得的分辨率好，分辩率提高了12％～30％。
3.6复合增强材料
碳纳米管具有与金刚石相同的热导和独特的力学性能，其抗张强度达100GPa，模量高达lTPa，延伸率达百分之几，并具有好的可弯曲性，且耐强酸、强碱，600℃以下基本不氧化，又具有纳米级尺寸，若与工程材料复合可起到强化作用。
用碳纳米管制作复合材料的研究首先是在金属基上进行的，如：
Fe／碳纳米管、Al／碳纳米管、Ni／碳纳米管、Cu／碳纳米管等，复合方法一般采用快速凝固法和粉末冶金法。
在与金属复合时，碳纳米管往往聚集在晶界，所以用量质量分数一般不能超过3％，否则基体的强度反而会降低近年来，碳纳米管复合材料的研究重心已转移到高分子／碳纳米管复合材料方面，如在轻质高强度的材料中，常使用碳纤维作为增强材料，但为了得到更高强度的复合材料，就需要有更小直径、更大长径比的纤维，所以碳纳米管的机械性能及其小的直径和大的长径比将会带来最好的增强效果。
如用原位复合法复合碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲（PMMA），碳纳米管在复合过程中参与PMMA的加成聚合反应，与PMMA
形成牢固的结合界面，将PMMA的机械性能大幅度提高。
预测若将经化学修饰的碳纳米管衍生物与聚合物共混纺制纳米管复合纤维，则该种复合纤维不仅具有导电或抗静电性，而且由于纺丝过程中聚合物流体使纳米管沿纤维轴向取向，从而起到微纤增强的作用，大大地提高了合成纤维的强度和模量，该类复合纤维可应用于特殊领域的防护服、穿着轻便舒适的防弹衣等。
3.7储气
氢能量蕴含值高，不污染环境，资源丰富，被认为是一种理想的能源，但氢的储存是利用氢能源的一个关键环节。
传统的储氢方法有金属氢化物、液化及高压储氢、有机氢化物储氢等，它们有各自的优势，但均存在一些弊病，如：
金属氢化物很重，并且很贵；
而冷冻储氢的储氢条件比较苛刻，并且以上这些系统的储气能力质量分数都低于6％。
而直径为零点几纳米到几十纳米的碳纳米管具有纳米尺度的中空孔道，被认为是一种极具潜力的储氢材料。
1997年，美国可再生能源实验室的Dillon等研究了电弧法制备未经提纯处理的单壁纳米管的储氢性能，并推算得出，纯净的单壁碳纳米管的储氢能力质量分数可达5％一10％，指出单壁碳纳米管是目前唯一能满足氢能源燃料电池汽车的一种储氢材料。
1999年新加坡Chen等研究了锂和钾掺杂的多壁纳米管的储氢能力，研究结果表明：
在环境压力下，锂掺杂碳纳米管在653K下的储氢能力质量分数达20％，钾掺杂碳纳米管室温下的储氢能力质量分数达14％。
中国科学院金属研究所成会明等也研究了半连续氢等离子电弧方法制得的单壁碳纳米管（直径约为1.85nm，所占质量分数约为50％）的储氢性能，得出结论为：
经适当预处理后，样品在10MPa的压力，室温下的储氢质量分数可达4．2％--4.7％，约为金属氢化物储氢量的2～3倍，并且材料的循环吸氢性能良好，推测纯净单壁纳米管的储氢质量分数应为8％左右，由于此种吸氢是在常温下进行的，所以更接近于实用条件。
综上所述，碳纳米管是一种理想的储氢材料，尤其单壁碳纳米管纳米管的储气和解吸的温度、压力和动力学可能与纳米管的直径和长径比有关，控制这些参数，并提高产量、纯度等条件将能得到具有实际应用价值的储氢材料，有望推动和促进氢能源的利用，特别是氢能燃料电池汽车的早日实现。
此外，碳纳米管可以用来储存其它气体，如氩气、氪气、氙气等。
3.8催化剂载体
碳纳米管由于尺寸小，比表面积大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加，这就使它具备了作为催化剂的基本条件，它的催化作用主要归结为3个方面：
一是提高反应速率；
二是决定反应路径，有优良的选择性，例如：
只进行氢化脱氢反应，不发生氢化分解和脱水反应；
三是降低反应温度。
所以用碳纳米管作为金属催化剂的载体，反应体系的催化效率比以碳作为载体的催化活性高，碳纳米管在催化剂领域有潜在的应用前景。
3.9作为模板合成其它纳米管
碳纳米管为典型的一维量子材料，由于具有管状结构故可作为模板（templates）来制备其它的一维纳米材料，即纳米线（nanorods）常用的两种方法是在碳纳米管中填充金属或氧化物，或在碳纳米管外包覆不同的材料，除了这两种机械方法外，较大的突破来自于通过化学气相反应制备碳化物和氮化物纳术线。
1994年2月，美国亚利桑那大学材料科学与工程系Zhou等首次用碳纳米管作为模板，在流动的氩气保护下，让其与SiO2气体于1700℃反应，合成了长度和直径均比碳纳米管相应尺度大一个数量级的实心、“针状”碳化硅（SiC）晶须。
后来，美国哈佛大学化学系戴宏杰将碳纳米管与具有较高蒸气压的氧化物或卤化物反应，成功地合成了直径为2～30nm，长度大于20μm的碳化物（TiC，SiC，NbC，Fe3C和BCr）实心纳米丝。
我国清华大学物理系韩伟强等在1997年用碳纳米管与Si—SiO2混合物在通N2的情况下反成制备直径为3--40nm的SiC纳米线，在此基础上，它们又成功地合成了一维的氮化物纳米线。
韩等提出一种可能的生长机理就是：
碳纳米管内的纳米空间为以上的气相化学反应提供了特殊的环境，为气相成核以及核的长大提供了特殊的优越条件，碳纳米管既提供了成核的场所，又限制了生长的方向，使在相同的反应条件下，纳米管内的合成反应与管外的反应不同，这种方法的成功为一维量子材料的制备研究打开了一个全新的领域，揭示了一种新的纳米材料生长模式，即在管状纳米尺寸空间中的化学气相沉积，它包括化学气相活性基团在纳米管内的传输、碰撞、反应吸附以及成核和生长。
可以预计，纳米尺寸的限制作用将会使得一些常态下难以进行的合成反应变得可在常态下纳米空间内进行。
结语
碳纳米管作为一种典型的纳米材料，其优良、独特的力学，电学，磁学，光学等性能，使它在材料领域里有重要的地位，对社会、经济、技术的发展有着不可代替的作用，也引领着未来科学技术的发展方向。
作为一个材料学科的学生，我们更应该打牢材料学基础，拓宽自己的材料知识和提高研究、设计、生产新型材料的的技能。
为社会、国家的发展尽到自己的一份力量。
参考文献：
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