單壁碳納米角簡稱CNHs或SWCNH,是一種類似于單壁碳納米管的新型納米材料。單壁碳納米角由一個五邊形環限定圓錐頂點,被六邊形石墨結構擴展成大的圓錐結構,1000-2000個單壁碳納米角可以凝集成25-150mm直徑的球狀。
根據形貌不同,單壁碳納米角可分為大麗花狀、蓓蕾狀等結構,其幾何構型決定了單壁碳納米角的力學、化學、電子性質等特性,其中大麗花狀單壁碳納米角比表面積更大、應用更為廣泛。
單壁碳納米角可以通過空腔電弧噴射法、脈沖電弧放電法、激光消融法等方法制備,不同制備方法得到的單壁碳納米角,在形態、純度等方面存在一定差異。單壁碳納米角可以在常溫下不使用金屬催化劑制得,因此相比于碳納米管,單壁碳納米角避免了因含有金屬雜質而引起性能損失,實用性更高。
單壁碳納米角具有比表面積大、熱穩定性強、催化活性好、內部孔隙、不含金屬、難融合等特點,在電化學(如超級電容器、鋰電池等)、生物醫學(如藥物載體、分子傳感器、影像追蹤等)、氣體存儲、催化劑載體等領域應用潛力廣闊。近年來,因其結構及性能獨特,單壁碳納米角在眾多領域引起了廣泛關注。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2030年單壁碳納米角(SWCNH)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,單壁碳納米角能夠實現電磁波的多重散射耗散,是極具潛力的輕質電磁波吸收材料。2024-0208T-YB《電磁屏蔽用單壁碳納米角》是工業和信息化部辦公廳發布的2024年第一批行業標準制修訂計劃之一,項目周期24月。該標準的制定,或將進一步規范和推動單壁碳納米角在電磁屏蔽領域的應用。
2024-0208T-YB《電磁屏蔽用單壁碳納米角》主要起草單位包括昆明理工大學、江蘇風馳碳基新材料研究院有限公司、貴研鉑業股份有限公司、江西龍邦科技有限公司等,以上企業在單壁碳納米角及其相關領域具有一定的技術領先性和較高的話語權。此外單壁碳納米角相關企業還包括日本電氣(NEC)、滁州納盾碳材料有限公司、北京清大際光科技發展有限公司等。
新思界
行業分析人士表示,單壁碳納米角是繼碳納米管之后的又一新興碳納米材料,具有比表面積大、熱穩定性強、不含金屬等特點,在電化學、生物醫藥等領域應用前景廣闊。目前全球單壁碳納米角研究熱情正不斷興起,但在制備方面,由于制備難度大,目前全球僅有少數企業及研究機構能夠實現其量產。