综合性能优异和潜在应用广阔的纳米碳材料

摘要

碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一,它具有sp,sp2sp3杂化的多样的电子轨道特性.再加之sp2的异向性而导致晶体的各向异性,因此以碳元素为唯一构成元素的碳材料具有各式各样的性质,并且新碳素相和新型碳材料还不断被发现和人工制得.事实上,没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质.可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的特性,如最硬-最软、绝缘体-半导体-导体、绝热-良导热、全吸光-全透光,因此受到科技工作者的极大关注.