纳米洋葱碳国内外研究进展

蔡慧中,焦 琛,杨宏艳,张卫珂

(1.太原理工大学 环境科学与工程学院,太原 030024;2.西澳大利亚大学 机械与化工系,澳大利亚 珀斯 WA-6009)



纳米洋葱碳国内外研究进展

蔡慧中1,2,焦 琛1,杨宏艳1,张卫珂1

(1.太原理工大学 环境科学与工程学院,太原 030024;2.西澳大利亚大学 机械与化工系,澳大利亚 珀斯 WA-6009)

纳米洋葱碳(Carbon nano onions,CNOs)因其弯曲闭合的特殊石墨层结构而具有优良的物理化学性质。毒理学分析发现,CNOs无毒且具有很好的生物相容性,因此对纳米洋葱碳的研究越来越受到国内外的重视。然而纳米洋葱碳存在溶解性差的缺点,功能化纳米洋葱碳可明显提高其溶解性,进而拓宽其应用。总结和归纳了纳米洋葱碳的国内外研究进展。介绍了洋葱碳(CNOs)的分类和结构, 对制备CNOs的物理和化学方法(包括电弧放电法、等离子体法、电子束辐射法、化学气相沉积、纳米金刚石真空热处理、热解法等)进行了分析，比较了各种方法的优缺点;对CNOs的纯化、功能化、表面改性及毒性等进行了广泛的论述；总结了洋葱碳在生物、环境、电子、太赫兹屏蔽、摩擦学、催化、光限幅、电化学储氢等方面的应用。近年来,CNOs宏量可控制备及其纯化成为考验其工业化应用的主要标杆。澳大利亚HAZER集团成功实现了CNOs产业化,展示了CNOs的应用前景。在未来应密切关注CNOs纯化、功能化及产业化。

纳米洋葱碳;纯化;功能化;产业化

1992年,UGARTE et al[1]在透射电子显微镜中用强电子束照射炭灰,发现了纳米洋葱碳(Carbon nano onions,CNOs)。理想的纳米洋葱碳是由若干层同心球状的石墨壳层组成的较大的碳原子团簇,最内层是由60个碳原子组成的C60,每一壳层的碳原子数都可以按照60n2(n为层数)来计算[2]。……