碳纳米材料是一个庞大的碳同素异形体家族,按材料尺寸划分,可分为零维碳纳米材料,一维碳纳米材料,二维碳纳米材料系列产品。
零维碳纳米材料
图 2 C60修饰氧化石墨烯催化膜用于水处理 [6]
阿拉丁提供的富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称。它们是由非平面的五元环、六元环等构成的封闭式空心球形或椭球形结构的共轭烯。现已分离得到其中的几种,如C60和C70等。阿拉丁富勒烯的成员还有C78、C82、C84、C90、C96等也有管状等其他形状。
一维碳纳米材料是指在两个维度上、均在纳米尺度范围内的碳材料,包括但不局限于碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米卷、碳纳米棒等材料。碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNTs)是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体,其具备许多优异的物理和化学特性,被广泛应用于诸多领域。例如在能源领域,碳纳米管作为锂离子电池负极材料,具有较高比容量、较好循环性能[7],常被用于电池材料相关研究中。在催化领域,碳纳米管及表面官能团处理的碳纳米管是很好的多相催化、光电催化以及光催化剂[8]。此外,碳纳米管还在降解工业污染物、费托合成、光电分解水等方面都具有重要的作用。
阿拉丁不仅提供单壁碳纳米管、多壁碳纳米管等一系列产品。还提供包括丙烯*碳纤维和沥青碳纤维两类碳纤维。碳纤维质轻于铝而强力高于钢,它的比重是铁的1/4,强力是铁的10倍,除了有高超的强力外,其化学性能非常稳定,耐腐蚀性高,同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。阿拉丁碳纤维也有众多选择。
二维碳纳米材料是指仅有一个维度在纳米尺寸范围内的碳材料,最典型的二维碳纳米材料即为石墨烯。石墨烯独特的结构使其显示出许多特殊的物理和化学性能,例如由于其结构稳定,电子传输速率快,电学性质优异,因此可以作为一种很好的电极材料,对锂离子电池、锂硫电池、超级电容器等化学电源的容量等性能有重要的影响[10]。近年来,人们已经很少使用纯石墨烯作为电极材料,而将其进行氧化或者是与金属氧化物进行复合[11],例如将氧化石墨烯与Mn3O4复合制备的多孔结构的电极材料用于超级电容器,所制备的电容器不仅可以弯折,能量密度也得到了提升[12]。
图 4 氧化石墨烯制备电极材料用于微型超级电容器[12]
阿拉丁石墨烯相关产品包含石墨烯和氧化石墨烯两种,产品形态包含固体及各类溶剂分散液,可以满足各类需求。
其他相关产品
除以上较为典型的碳纳米材料之外,阿拉丁还提供纳米多孔碳材料,后者可应用于电化学双层电容器、催化载体、有机生物分子吸附载体、高灵敏生物传感器电极、太阳能电池等前沿领域研究。