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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

39. Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Graphen

verfasst von : Dieter Veit

Erschienen in: Fasern

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Kohlenstoff-Nanoröhrchen (engl.: Carbon-Nanotubes bzw. CNT) sind mikroskopisch kleine röhrenförmige Gebilde aus Kohlenstoffatomen. Ihre Wände bestehen nur aus Kohlenstoff, wobei die Kohlenstoffatome eine wabenartige Struktur mit Sechsecken und jeweils drei Bindungspartnern einnehmen (vorgegeben durch die sp2-Hybridisierung). Sie ähneln daher im Aufbau Grafit und können somit als eine andere geometrische Form dieses Materials betrachtet werden. Andererseits unterscheiden sich ihre mechanischen Eigenschaften sehr von Grafit, daher werden sie oft als eigenständige Modifikation von Kohlenstoff angesehen.

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Literatur
Zurück zum Zitat Boehm, H. P., Clauss, A., Fischer, G. O., & Hofmann, U. (1962). Das Adsorptionsverhalten sehr dünner Kohlenstoffolien. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 316(3 – 4), 119–127. Wiley-VCH, Weinheim.CrossRef Boehm, H. P., Clauss, A., Fischer, G. O., & Hofmann, U. (1962). Das Adsorptionsverhalten sehr dünner Kohlenstoffolien. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 316(3 – 4), 119–127. Wiley-VCH, Weinheim.CrossRef
Zurück zum Zitat Dalton, A. B., Collins, S., Muňoz, E., RAzal, J. M., Ebron, V. H., Ferraris, J. P., Coleman, J. N., Kim, B. G., & Baughman, R. H. (2002). Super-tough carbon-nanotube fibres. Nature, 886, 706. Springer Nature, Berlin. Dalton, A. B., Collins, S., Muňoz, E., RAzal, J. M., Ebron, V. H., Ferraris, J. P., Coleman, J. N., Kim, B. G., & Baughman, R. H. (2002). Super-tough carbon-nanotube fibres. Nature, 886, 706. Springer Nature, Berlin.
Zurück zum Zitat Ferrier, N., Kasumov, A., Deblock, R., Guéron, S., & Bouchiat, H. (2009). Superconducting properties of carbon nanotubes. Comptes Rendus Physique, 10, 252–267. Elsevier.CrossRef Ferrier, N., Kasumov, A., Deblock, R., Guéron, S., & Bouchiat, H. (2009). Superconducting properties of carbon nanotubes. Comptes Rendus Physique, 10, 252–267. Elsevier.CrossRef
Zurück zum Zitat Gao, Z., Zhu, J., Rajabpour, S., Joshi, K., Kowalik, M., Croom, B., Schwab, Y., Zhang, L., Bumgardner, C., Brown, K. R., Burden, D., Klett, J. W., van Duin, A. C. T., Zhigilei, L. V., & Li, X. (2020). Graphene reinforced carbon fibers. Science Advances, 6(17). AAAS. Gao, Z., Zhu, J., Rajabpour, S., Joshi, K., Kowalik, M., Croom, B., Schwab, Y., Zhang, L., Bumgardner, C., Brown, K. R., Burden, D., Klett, J. W., van Duin, A. C. T., Zhigilei, L. V., & Li, X. (2020). Graphene reinforced carbon fibers. Science Advances, 6(17). AAAS.
Zurück zum Zitat Hata, K., Futaba, D. N., Mizuno, K., Namai, T., Yumura, M., & Iijima, S. (2004). Water-assisted highly efficient synthesis of impurity-free single-walled carbon nanotubes, Science, 306(5700), 1362–1364. AAAS. Hata, K., Futaba, D. N., Mizuno, K., Namai, T., Yumura, M., & Iijima, S. (2004). Water-assisted highly efficient synthesis of impurity-free single-walled carbon nanotubes, Science, 306(5700), 1362–1364. AAAS.
Zurück zum Zitat Hiremath, N., & Bhat, G. (2017). High-performance carbon nanofibers and nanotubes. In Structure and properties of high performance fibers (S. 79–109). Elsevier.CrossRef Hiremath, N., & Bhat, G. (2017). High-performance carbon nanofibers and nanotubes. In Structure and properties of high performance fibers (S. 79–109). Elsevier.CrossRef
Zurück zum Zitat Iijima, S. (1991). Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, 354, 56–58.CrossRef Iijima, S. (1991). Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, 354, 56–58.CrossRef
Zurück zum Zitat Jensen, K., Mickelson, W., Kis, A., & Zettl, A. (2007). Buckling and kinking force measurements on individual multiwalled carbon nanotubes. Physics Review B, 76(195436). American Physical Society. Jensen, K., Mickelson, W., Kis, A., & Zettl, A. (2007). Buckling and kinking force measurements on individual multiwalled carbon nanotubes. Physics Review B, 76(195436). American Physical Society.
Zurück zum Zitat Kim, S. H., Mulholland, G. W., & Zachariah, M. R. (2009). Density measurement of size selected multiwalled carbon nanotubes by mobility-mass characterization. Carbon, 47(5), 1297–1302. Elsevier.CrossRef Kim, S. H., Mulholland, G. W., & Zachariah, M. R. (2009). Density measurement of size selected multiwalled carbon nanotubes by mobility-mass characterization. Carbon, 47(5), 1297–1302. Elsevier.CrossRef
Zurück zum Zitat Lee, C., Wei, X., Kysar, J. W., & Hone, J. (2008). Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene. Science, 321, 385–388. Springer Nature.CrossRef Lee, C., Wei, X., Kysar, J. W., & Hone, J. (2008). Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene. Science, 321, 385–388. Springer Nature.CrossRef
Zurück zum Zitat Meng, Q. J., Wang, Z. M., Zhang, X. X., Wang, X. C., Bai, S. H. (2019). „Fabrication and Properties of Polyamide-6,6-functionalized Carboxylic Multi-walled Carbon Nanotube Composite Fibers“, High Performance Polymers 22 (7), Sage Publishing, Thousand Oaks. Meng, Q. J., Wang, Z. M., Zhang, X. X., Wang, X. C., Bai, S. H. (2019). „Fabrication and Properties of Polyamide-6,6-functionalized Carboxylic Multi-walled Carbon Nanotube Composite Fibers“, High Performance Polymers 22 (7), Sage Publishing, Thousand Oaks.
Zurück zum Zitat Mercader, C., Denis-Lutard, V., Jestin, S., Maugey, M., Derre, A., Zakri, C., & Poulin, P. (2011). Scalable process for the spinning of PVA-carbon nanotube composite fibers. Journal of Applied Polymer Science, 125, 191–196. Wiley. Mercader, C., Denis-Lutard, V., Jestin, S., Maugey, M., Derre, A., Zakri, C., & Poulin, P. (2011). Scalable process for the spinning of PVA-carbon nanotube composite fibers. Journal of Applied Polymer Science, 125, 191–196. Wiley.
Zurück zum Zitat Néri, W., Maugey, M., Miaudet, P., Derré, A., Zakri, C., & Poulin, P. (2006). Surfactant-free spinning of composite carbon nanotube fibers. Macromolecular Rapid Communications. Wiley. Néri, W., Maugey, M., Miaudet, P., Derré, A., Zakri, C., & Poulin, P. (2006). Surfactant-free spinning of composite carbon nanotube fibers. Macromolecular Rapid Communications. Wiley.
Zurück zum Zitat Novoselov, K. S., Geim, A. K., Morozov, S. V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S. V., Grigorieva, I. V., & Firsov, A. A. (2004). Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 306(5696), 666–669. AAAS.CrossRef Novoselov, K. S., Geim, A. K., Morozov, S. V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S. V., Grigorieva, I. V., & Firsov, A. A. (2004). Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 306(5696), 666–669. AAAS.CrossRef
Zurück zum Zitat Oberlin, A., Endo, M., & Koyama, T. (1976). Filamentous growth of carbon through benzene decomposition. Journal of Crystal Growth, 32(3), 335–349. Elsevier.CrossRef Oberlin, A., Endo, M., & Koyama, T. (1976). Filamentous growth of carbon through benzene decomposition. Journal of Crystal Growth, 32(3), 335–349. Elsevier.CrossRef
Zurück zum Zitat Peng, B., Locascio, M., Zapol, P., Li, S., Mielke, S., Schatz, G. C., & Espinosa, H. D. (2008). Measurements of near-ultimate strength for multiwalled carbon nanotubes and irradiation-induced crosslinking improvements. Nature Nanotechnology, 3(10), 626–631. Springer Nature.CrossRef Peng, B., Locascio, M., Zapol, P., Li, S., Mielke, S., Schatz, G. C., & Espinosa, H. D. (2008). Measurements of near-ultimate strength for multiwalled carbon nanotubes and irradiation-induced crosslinking improvements. Nature Nanotechnology, 3(10), 626–631. Springer Nature.CrossRef
Zurück zum Zitat Pop, E., Mann, D., Wang, Q., Goodson, K., & Dai, H. (2006). Thermal conductance of an individual single-wall carbon Nanotube above room temperature. Nano Letters, 6/1, 96–100. ACS Publications.CrossRef Pop, E., Mann, D., Wang, Q., Goodson, K., & Dai, H. (2006). Thermal conductance of an individual single-wall carbon Nanotube above room temperature. Nano Letters, 6/1, 96–100. ACS Publications.CrossRef
Zurück zum Zitat Radushkevich, L. V., & Lukyanovich, V. M. (1952). O Strukture Ugleroda, Obrazujuŝegosja Pri Termičeskom Razloženii Okisi Ugleroda Na Železnom. Journal of Physical Chemistry, 26, 88–95. ACS Publications. Radushkevich, L. V., & Lukyanovich, V. M. (1952). O Strukture Ugleroda, Obrazujuŝegosja Pri Termičeskom Razloženii Okisi Ugleroda Na Železnom. Journal of Physical Chemistry, 26, 88–95. ACS Publications.
Zurück zum Zitat Salvetat, J.-P., Bonard, J.-M., Thomson, N. H., Kulik, A. J., Forro, L., Benoit, W., & Zuppiroli, L. (1999). Mechanical properties of carbon nanotubes. Applied Physics A, 69, 255–260. Springer Nature.CrossRef Salvetat, J.-P., Bonard, J.-M., Thomson, N. H., Kulik, A. J., Forro, L., Benoit, W., & Zuppiroli, L. (1999). Mechanical properties of carbon nanotubes. Applied Physics A, 69, 255–260. Springer Nature.CrossRef
Zurück zum Zitat Torres-Dias, A. C., Cerqueira, T. F. T., Cui, W., Marques, M. A. L., Bottic, S., Machona, D., Hartmann, M. A., Sun, Y., Dunstan, D. J., & San-Miguel, A. (2017). From mesoscale to nanoscale mechanics in single-wall carbon nanotubes. Carbon, 123, 145–150. Elsevier.CrossRef Torres-Dias, A. C., Cerqueira, T. F. T., Cui, W., Marques, M. A. L., Bottic, S., Machona, D., Hartmann, M. A., Sun, Y., Dunstan, D. J., & San-Miguel, A. (2017). From mesoscale to nanoscale mechanics in single-wall carbon nanotubes. Carbon, 123, 145–150. Elsevier.CrossRef
Zurück zum Zitat Vigolo, B., Pénicaud, A., Coulon, C., Sauder, C., Pailler, R., Jounet, C., Bernier, P., & Poulin, P. (2000). Macroscopic fibers and ribbons of oriented carbon nanotubes. Science, 290, 1331–1334. Science Publishing Group.CrossRef Vigolo, B., Pénicaud, A., Coulon, C., Sauder, C., Pailler, R., Jounet, C., Bernier, P., & Poulin, P. (2000). Macroscopic fibers and ribbons of oriented carbon nanotubes. Science, 290, 1331–1334. Science Publishing Group.CrossRef
Zurück zum Zitat Weise, B., Schneider, J., Wloka, P., & Gries, T. (2016). Graphenbasierte Faserwerkstoffe. Faserstofftabelle nach P.-A. Koch des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen. Shaker. Weise, B., Schneider, J., Wloka, P., & Gries, T. (2016). Graphenbasierte Faserwerkstoffe. Faserstofftabelle nach P.-A. Koch des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen. Shaker.
Zurück zum Zitat Weise, B., Völkel, L., Köppe, G., Scriever, S., Mroszczok, J., Köhler, J., Scheffler, P., & Wegener, M. (2017). Melt- and wet-spinning of graphene-polymer nano-composite fibres for multifunctional textile applications. Materials Today: Proceedings, 4, 135–145, Elsevier, Amsterdam. Weise, B., Völkel, L., Köppe, G., Scriever, S., Mroszczok, J., Köhler, J., Scheffler, P., & Wegener, M. (2017). Melt- and wet-spinning of graphene-polymer nano-composite fibres for multifunctional textile applications. Materials Today: Proceedings, 4, 135–145, Elsevier, Amsterdam.
Zurück zum Zitat Yu, M., Lourie, O., Dyer, M. J., Moloni, K., Kelly, T. F., & Ruoff, R. S. (2000). Strength and breaking mechanism of multiwalled carbon nanotubes under tensile load. Science, 287(5453), 637–640. Science Publishing.CrossRef Yu, M., Lourie, O., Dyer, M. J., Moloni, K., Kelly, T. F., & Ruoff, R. S. (2000). Strength and breaking mechanism of multiwalled carbon nanotubes under tensile load. Science, 287(5453), 637–640. Science Publishing.CrossRef
Zurück zum Zitat Zhang, M., Atkinson, K. R., & Baughman, R. H. (2004). Multifunctional carbon nanotube yarns by downsizing an ancient technology. Science, 306, 1358–1362. Science Publishing.CrossRef Zhang, M., Atkinson, K. R., & Baughman, R. H. (2004). Multifunctional carbon nanotube yarns by downsizing an ancient technology. Science, 306, 1358–1362. Science Publishing.CrossRef
Metadaten
Titel
Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Graphen
verfasst von
Dieter Veit
Copyright-Jahr
2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-64469-0_39

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.