Nanotubos de carbon se clasifican simplemente según el número de capas de láminas de grafeno: nanotubos de carbono de pared simple y nanotubos de carbono de paredes múltiples. La diferencia entre los dos se refleja principalmente en:

1. Descubre la diferencia horaria
En 1991, cuando Li Ji-ma, un experto en microscopio electrónico en el Laboratorio de Investigación Básica de NEC Corporation, Japón, observó la estructura del C60 bajo un microscopio electrónico de transmisión de alta resolución, descubrió accidentalmente un diámetro de 4-30 nm, una longitud de μm, y una estructura de grafito en la pared del tubo. Moléculas de carbono multicapa, estos son los nanotubos de carbono que están muy preocupados en la actualidad. Sin embargo, lo que Li Ji-ma descubrió en ese momento no fueron nanotubos de carbono de pared simple. El número mínimo de capas es 2, llamadas nanotubos de carbono de doble pared. En 1993, los equipos de investigación de NEC e IBM sintetizaron con éxito nanotubos de carbono de capa única (SWCNT) al mismo tiempo. Figura 1

2. Estructura diferente
Los nanotubos de carbono multicapa son pequeños tubos huecos construidos a partir de un manguito de superficie cilíndrico coaxial de múltiples redes hexagonales de átomos de carbono, mientras que los nanotubos de carbono de pared simple se componen de una sola superficie cilíndrica de carbono. La pared de esta estructura tubular está compuesta por rejillas hexagonales similares a láminas de grafito. La intersección de las rejillas hexagonales es donde se encuentran los átomos de carbono, y cada átomo de carbono es adyacente a los átomos de carbono circundantes. Al mismo tiempo, ambos extremos del tubo (tapones) están cerrados por una estructura poligonal compuesta por anillos de carbono pentagonales.

3. Diferentes métodos de preparación
Los nanotubos de carbono de pared simple tienen enormes perspectivas de aplicación potenciales, y la investigación sobre nanotubos de carbono de pared simple ha avanzado mucho, pero la producción a gran escala y el crecimiento controlable de nanotubos de carbono de pared simple aún no se han realizado. Hongwu Nano avanza hacia la tecnología a gran escala. Con la continua profundización y expansión de la investigación básica y la investigación de aplicaciones, la demanda de nanotubos de carbono de pared simple será cada vez mayor, y se impondrán requisitos cada vez más altos a la estructura. Cómo realizar la producción a gran escala de nanotubos de carbono de pared simple Cómo controlar el diámetro, la longitud y la helicidad de los nanotubos de carbono de pared simple se ha convertido en el foco de investigación en el departamento de I + D de nanotecnología de Hongwu. Los métodos actuales para preparar nanotubos de carbono de pared simple incluyen principalmente la descarga por arco, la deposición de vapor químico (CVD) y la evaporación por láser.
El principal método de síntesis de los nanotubos de carbono de paredes múltiples es la deposición de vapor químico. El principio básico es que el gas que contiene la fuente de carbono (C6H6, C2H2, C2H4) se descompone cuando fluye sobre la superficie del catalizador para producir nanotubos de carbono.

4. Purificación diferente
Las propiedades de los nanotubos de carbono de pared simple y de los nanotubos de carbono de paredes múltiples son diferentes, por lo que sus métodos de purificación también son diferentes, y debido a que los diferentes métodos de preparación y condiciones de prueba introducen diferentes impurezas, los métodos de purificación también difieren dependiendo de los métodos de preparación específicos. Se puede dividir a grandes rasgos en métodos físicos y métodos químicos. El método físico más factible en la actualidad es el método de filtración. Los métodos de purificación química incluyen principalmente oxidación en fase gaseosa, oxidación en fase líquida, etc.

Purificación de nanotubos de carbono de pared simple
Los nanotubos de carbono se preparan generalmente mediante descarga de arco, evaporación con láser y pirólisis catalítica, y los productos preparados contienen impurezas como carbono amorfo y catalizadores, que deben purificarse. Los métodos de purificación generalmente incluyen métodos físicos y químicos. Para diferentes métodos de preparación, los métodos de purificación también son diferentes. Por ejemplo, la pureza de la muestra original de nanotubos de carbono de pared simple preparada por el método de descarga de arco es aproximadamente del 50%, y las impurezas incluyen principalmente: carbono amorfo, catalizadores metálicos y partículas de grafito. Para las impurezas contenidas, existen los siguientes métodos de purificación:
(1) Remoje la muestra de nanotubos de carbono de pared simple en alcohol durante 24 horas para eliminar las impurezas orgánicas de la muestra;
(2) La muestra de nanotubos de carbono de pared simple sumergida se sometió a reflujo y se hirvió con una solución de 3MHNO3 durante 30 h, con el objetivo de eliminar y oxidar las partículas de carbono y el carbono amorfo adheridos al nanotubo de carbono de pared simple y, al mismo tiempo, eliminar el catalizador metálico. partículas en la muestra ；
(3) Hervir la muestra en H2O2 al 30%: durante 15 minutos para oxidar más las impurezas de carbono residuales en la muestra; (4) Coloque la muestra en una solución de NaOH con un pH de 10 a 11, oscile ultrasónicamente durante 2 horas y use hidrógeno y oxígeno La combinación de iones de raíz y fragmentos carbonosos elimina los fragmentos carbonosos producidos en los dos pasos (2) y (3) encima y unido a la superficie del haz de tubos de carbono, obteniendo así una muestra de nanotubos de carbono de pared simple con una superficie limpia; (5)) Calentar la muestra a 900 ° C durante 1 h bajo la protección de atmósfera de Ar. Después de completar cada uno de los pasos anteriores, enjuague la muestra con agua desionizada hasta neutralidad y filtre.

El método de purificación anterior. Puede eliminar eficazmente partículas de catalizador de metal y carbono amorfo en la muestra original de nanotubos de carbono de pared simple. La pureza de la muestra purificada puede superar el 95%, el rendimiento es de aproximadamente el 35% y el proceso es simple y requiere menos tiempo.

5. Los parámetros son diferentes
Tubo de carbono de nano pared simple, diámetro exterior de 2 nanómetros, tubo largo 5-20UM, tubo corto 1-2UM. Pureza 90,95%.
Tubo de carbono nano de doble pared, el diámetro exterior es de 2 nanómetros, el tubo largo es de 5-20UM y el tubo corto es de 1-2UM. La pureza es del 90,95%.
Nano tubo de carbono de paredes múltiples, diámetro exterior 10-30 nanómetros, 30-60 nanómetros, 60-100 nanómetros, tubo largo 5-15UM, tubo corto 1-2UM. Pureza 97-99%.

6. Diferentes aplicaciones
Actualmente, Nanotubos de carbono de pared simple SWCNT tienen aplicaciones potenciales en transistores de efecto de campo, dispositivos de una sola molécula y varios sensores químicos, físicos y biológicos, y se han logrado muchos resultados.
Nanotubos de carbono de paredes múltiples MWCNT se utilizan principalmente en portadores de catalizadores, componentes nanoelectrónicos, materiales de emisión de efecto de campo, potenciadores de polímeros, etc. En la actualidad, SAT NANO puede producirse en masa.