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关于纳米管的研究 摘要：纳米管是比人的头发丝还要细1万倍，而它的硬度要比钢材坚硬100倍。它可以耐受6500°F（3593℃）的高温，并且具有卓越的导热性能。纳米管既可以用作金属导电体，比金的电高多得多，也可以用作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低的温度下还具有超导性，对其的研究有着十分重要的意义。 关键词：纳米管 纳米技术 研究 一·引言: 自1991年发现碳纳米管以来，不同材料的纳米管，如聚合物纳米管、环肤纳米管和硅纳米管等，一直是研究的热点。由于纳米管有较大的内部空腔体积和内外表面积，不论小分子活性成分，还是生物大分子都可填充其中;进行不同化学修饰的纳米管，作为药物输送的载体已成为现代药剂学的研究前沿之一硅纳米管已在许多领域得到了广泛的应用，如生物催化同和生物传感器等。作为药物输送的载体，硅纳米管的研究已引起了人们的普遍关注!.因为其氧化物表面丰富的轻基能有效避免网状内皮细胞的捕获，可增加其在体内的血液循环时间;有较好的生物相容性;其表面可功能化(1)。本文主要是介绍一下纳米管的相关知识，加深对其的了解。 二·应用的技术手段——纳米技术 纳米管的技术主要体现在纳米技术。纳米技术是研究尺寸范围在在一百纳米以下的物质的组成，在这种水平上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术（2）。只有掌握纳米技术，才能合理的利用纳米材料，制造各种高科技的产品。纳米科技是学习纳米尺度下的现象以及物质的掌控，尤其是对现存科技在纳米研究的延伸。纳米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点和高分子集合，并且他们的表面效应有着显著的特点，如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子隧穿等，而惯性和湍流等在大的物体时显示的效应则小得可以被忽略掉。在这个尺度空间，我们可以生产许多高性能的材料，其中纳米管的产生便是一种新型的材料，目前正在研究各种复合材料制作的纳米管。 三·纳米管的历史 1991年，日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛（Iijima）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,这就是现在被称作的“Carbon nanotube”，即碳纳米管，从此从此便引发了碳纳米管研究的热潮和近十几年来碳纳米管科学和技术的飞速发展。 　　1993年，S.Iijima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器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。推进了纳米管的发展。 直至1997年，AC.Dillon等报道了单壁碳纳米管的中空管可储存和稳定氢分子，引起广泛的关注。相关的实验研究和理论计算也相继展开。初步结果表明：碳纳米管自身重量轻，具有中空的结构，可以作为储存氢气的优良容器，储存的氢气密度甚至比液态或固态氢气的密度还高。适当加热，氢气就可以慢慢释放出来。研究人员正在试图用碳纳米管制作轻便的可携带式的储氢容器。据推测，单壁碳纳米管的储氢量可达10%（质量比）。此外，碳纳米管还可以用来储存甲烷等其他气体。 目前，纳米管正在向各个方向发展，多种新型的复合材料纳米管正在蓬勃发展，相信纳米世界很快就会普及。 四·纳米管的分类 先从纳米材料上说起，纳米材料按结构可以分为零维纳米材料， 一维纳米材料和 二维纳米材料。按组成可以分为金属纳米材料和半导体纳米材料和有机和高分子纳米材料以及复合纳米材料等等。 对于纳米管而言，纳米管的类别有：硅纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、功能化多壁碳纳米管、短多壁碳纳米管、工业化多壁碳纳米管、石墨化多壁碳纳米管、大内径薄壁碳纳米管、镀镍碳纳米管（3）。 五·纳米管的功用 把纳米管制造成电脑中所用的开关或晶体管，在纳米管的发展进程中是一个重要的里程碑。同时证明了单个的纳米管可以具有晶体管的作用，而且提高了其晶体智的导电性能。 　同时，人们还把这些微型管粘合在一起，制成纤维或绳索，用作超导线缆，或者塑料及其他高级材料的超强加固剂。如果纳米管具备极强的挠性、强度和恢复力，它们将可合成高性能的体育和航空材料。由于其强大的张力，它们具有弯而不折且能恢复原来形状的特殊性能。 　 此外，纳米管还可应用于最需要导热性能的地方。例如，电动机如果采用纳米管做散热片，其中的塑料部件就不会被高温所熔化。这种微型材料还可置入需要耐受极度高温的材料之中，如飞机和火箭外部的嵌板等。 　 纳米管的功能显著，引起了能源公司对纳米管的注意。人们利用纳米管来制造更小、更轻、效能更高的燃料电池，同时还用于贮存用作能源的氢气。此外研究人员在平玻璃片或其他材料上把无数个纳米管排列起来，让它们看起来像一片收割的整齐麦田。 六·发展前景