A nanotecnologia de carbono começou nos anos 90, e sua apresentação melhorou e melhorou muito a economia nacional. Sua estrutura interna é de tipo hierárquico e pode exibir propriedades químicas especiais no campo de catálise e dispositivos. Ao mesmo tempo, novos nanomateriais aparecem após o grafeno e os nanotubos, e os novos nanomateriais de carbono se tornaram um tema quente em muitos campos de pesquisa.

Tipo de nanomaterial de carbono

(1) Nanotubos de carbono Os nanotubos de carbono são tubos ocos e sem costura de folhas de grafeno formados por átomos de carbono, que geralmente são classificados em nanotubos de carbono de paredes simples , nanotubos de carbono de paredes múltiplas e nanotubo de carbono de paredes duplas .
(2) fibra de carbono: é dividido em dois tipos: fibra de carbono de acrilonitrilo e fibra de carbono de campo. A fibra de carbono é mais leve que o alumínio e mais forte que o aço. Sua gravidade específica é 1/4 de ferro e sua força é 10 vezes maior que a do ferro. Além de sua alta resistência, suas propriedades químicas são muito estáveis, a resistência à corrosão é alta e é resistente a altas temperaturas. Baixa temperatura, resistência à radiação e desodorização. Fibra de carbono pode ser usado em uma variedade de campos diferentes, devido aos altos custos de fabricação, um grande número de materiais estruturais utilizados em equipamentos de aviação, equipamentos esportivos, engenharia de construção. A Universidade de Illinois nos Estados Unidos inventou uma fibra de carbono barata com alta resistência e tenacidade, bem como uma forte capacidade de adsorção, pode filtrar gases tóxicos e organismos nocivos, pode ser usada para fabricar roupas anti-vírus, máscaras, luvas e protetor roupas.
(3) Esferas de carbono: As esferas de carbono são divididas em: (1) Cn à base de fulereno e carbono de cebola (tendo uma estrutura de camada de grafite fechada com um diâmetro entre 2 e 20 nm), como C60, C70, etc .; (2) esferas de nanocarbono incompletamente grafitadas com um diâmetro entre 50 nm e 1 μm; 3) Microesferas de carbono com um diâmetro igual ou superior a 11 μm Além disso, de acordo com a morfologia estrutural da esfera de carbono, ela pode ser dividida em esferas de carbono oca, esferas de carbono duras sólidas, esferas de carbono poroso, esferas de carbono com estrutura de núcleo-casca e carbono coloidal.

Aplicação de nanomateriais de carbono

Devido à alta área superficial específica e à boa fusão de novos nanomateriais de carbono, novos nanomateriais de carbono podem ser usados ​​em pesquisas eletroquímicas. No campo da pesquisa eletroquímica, os mais amplamente estudados são os biossensores. Devido à forte mobilidade e adsorção de novos nanomateriais de carbono, os nanomateriais de carbono são adequados para a pesquisa de biossensores. Sua aplicação é descrita abaixo. Estudos relacionados mostraram que a atividade biológica de algumas pequenas biomoléculas pode ser aumentada por nanomateriais de carbono, porque os nanomateriais de carbono podem promover a atividade de enzimas em pequenas moléculas, e também podem aumentar a capacidade de adsorção de DAN em pequenas moléculas. Os novos nanotubos podem ser usados ​​como um pequeno transportador para suportar algumas partículas de metal e tipos relacionados de enzimas, e o metal deve ter boa condutividade elétrica. Devido às diferentes propriedades dos nanomateriais de carbono, os sensores eletroquímicos podem ser classificados em três tipos, como segue.

(1) Novos nanomateriais de carbono carregando enzimas Alguns pesquisadores usam nanomateriais de carbono com adição de nitrogênio para transportar algumas concentrações líquidas em soluções relacionadas; outras têm nanomateriais fixos em uma das extremidades do eletrodo, usando linkases relacionadas a nanomateriais de carbono. A outra extremidade, em que o nanomaterial de carbono atua como uma parte intermediária, forma uma reação eletroquímica entre o eletrodo e a enzima.
(2) Fusão entre materiais que contêm nanomateriais de carbono e nanopartículas Novos nanomateriais de carbono têm boa condutividade elétrica e é um bom portador. Portanto, a fusão de nanomateriais e catalisadores relacionados é uma boa inovação. Os pesquisadores usaram novos nanomateriais de carbono em combinação com a platina para detectar diferentes tipos de hormônios; alguns pesquisadores combinaram nanomateriais com polianilina e usaram a combinação como uma medida da concentração de nitrito na substância química.
(3) O Nano de Carbono pode ser usado como material para o eletrodo relevante Uma vez que o novo nanomaterial de carbono tem propriedades eletrocatalíticas muito boas, é muito adequado para a fabricação de um sensor eletroquímico. Por exemplo, os pesquisadores usaram nanomateriais de carbono para detectar o conteúdo de elementos relacionados na água da solução de eletrodo; Por outro lado, os nanomateriais de carbono também podem ser usados ​​para detectar problemas relacionados ao citocromo. Pode-se concluir que o sensor eletroquímico é constituído de nanomateriais de carbono, portanto o sensor eletroquímico pertence a uma nova classe de equipamentos de detecção, e o sensor eletroquímico pertence a uma classe de equipamentos de tamanho pequeno e de operação simples. No entanto, o tempo de aplicação de nanomateriais de carbono em sensores eletroquímicos não é longo. É apenas a parte básica do sensor. Para tornar a função do sensor eletroquímico mais estável e segura, precisamos fazer algumas coisas para otimizar e melhorar os nanomateriais. Além disso, precisamos explorar continuamente mais nanomateriais de carbono, e então comparar e combinar com nanomateriais de carbono existentes, e aplicá-los novamente a melhorias de sensores.