简答题

简述碳纳米材料(C60、碳纳米管)的结构、合成方法、性能。

正确答案

一、C60:
结构:C60分子中每个碳原子与周围3个碳原子形成2个单键和1个双键。
合成方法:电弧放电法、苯火焰燃烧法、高频加热蒸发石墨法
性能:物理性质:
①黑色粉末,密度1.65g/cm3±0.05g/cm3,熔点>700℃;
②易溶于CS2、甲苯等,在脂肪烃中溶解度随溶剂碳原子数的增加而增大;
③能在不裂解情况下升华;
④抗冲击能力强;
⑤具有非线性光学性能,室温下是分子晶体,适当的金属掺杂后的C60表现出良好的导电性和超导性。化学性质:芳香性,倾向于得到电子,易于与亲核试剂反应。
二、碳纳米管:
①单壁碳纳米管:由一层石墨烯片组成。典型的直径和长度分别为0.75~3nm和1~50μm。
②多壁碳纳米管:含有多层石墨烯片。形状象个同轴电缆。其层数从2~50不等,层间距为0.34±0.01nm,与石墨层间距(0.34nm)相当。典型直径和长度分别为2~30nm和0.1~50μm。

答案解析

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