浅谈单壁碳纳米管与多壁碳纳米管的差异
浅谈单壁碳纳米管与多壁碳纳米管的差异
摘要：碳纳米管作为最重要的纳米材料之一，其研究越来越得到人们的重视。文章主要综述了单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的差异。
关键词：单壁碳纳米管；多壁碳纳米管；差异
碳纳米管是一维纳米材料，可称为纳米材料之王，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。碳纳米材料在纳米材料技术开发中举足轻重，它将影响到国民经济的各个领域，是国际上研究的热点及难点。
碳纳米管按照石墨烯片的层数简单分类为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。此外二者还有其他差异，现综述如下：
1发现时间
单壁碳纳米管：1993年S.Iijima ［1］等和DS.Bethune 等同时报道了采用电弧法，在石墨电极中添加一定的催化剂，可以得到仅仅具有一层管壁的碳纳米管，即单壁碳纳米管产物。
多壁碳纳米管：1991年日本NEC 公司基础研究实验室的电子显微镜专家Iijima ［2］在高分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时，意外发现了由管状的同轴纳米管组成的碳分子，现在被称做的“Carbon nanotube”，即碳纳米管，又名巴基管。Iijima 发现的碳纳米管最小层数为2，含有一层以上石墨片层的则称为多壁碳纳米管。
2结构
单壁碳纳米管：由单层圆柱型石墨层构成，其直径大小的分布范围小、缺陷少，具有较高的均匀一致性。SWCNTs 的直径一般在1～6 nm ，目前观察到的SWCNT 的最小直径约为0.33 nm，并已能合成直径0.4 nm的SWCNTs 阵列，直径达6 nm 的SWCNTs 也已有报道。一般认为，SWCNT 的直径大于6 nm 以后特别不稳定，容易发生SWCNT 管的塌陷。而单壁碳纳米管的长度则可达几百纳米到几十微米。单壁碳纳米管的单层结构显示出螺旋特征，根据构成碳纳米管的石墨层片的螺旋性，可以将单壁碳纳米管分为非手性（对称）和手性（不对称）。
多壁碳纳米管：多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷，因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。多壁碳纳米管的层间距约为0.34 nm ，外径在几个纳米到几百纳米，而已发现的最小内径为0.4 nm 。其长度一般在微米量级，最长者可达数毫米。
3工艺制备
单壁碳纳米管：激光蒸发法是制备单壁碳纳米管的一种有效方法。用高能