Углеродные нанотрубки

Описание

Углеродные нанотрубки — наноструктурированная аллотропная форма углерода, представляющая собой свёрнутые в цилиндр слои графена диаметром порядка нанометра. В зависимости от числа слоёв различают одностенные (SWNT) и многостенные нанотрубки; товарные позиции с CAS 308068-56-6 относятся к одностенным углеродным нанотрубкам. Материал сочетает высокую механическую прочность, электро- и теплопроводность.

Основные атрибуты

• CAS №: 308068-56-6
• Молекулярная масса (в пересчёте на атом углерода): 12,01
• Номер ЕС: 231-153-3
• Код ТН ВЭД (HS code): 68151000

Физико-химические характеристики

• Внешний вид: чёрный стержень (агломерат)
• Плотность: ~1,7 г/мл при 25 °C (лит.)
• Температура плавления: 3550 °C (лит.)
• Температура кипения: 500–600 °C (лит., начало окислительной деструкции на воздухе)
• Температура вспышки: >230 °F (>110 °C)
• Растворимость: легко диспергируется, смешивается с водой, растворим в бензоле, толуоле и хлороформе
• Давление пара: <0,1 мм рт. ст. (20 °C)

Область применения

Одностенные углеродные нанотрубки применяются как проводящие и армирующие наполнители композитных материалов, компонент электродов литий-ионных и суперконденсаторных источников тока, материал для полевых транзисторов и прозрачных проводящих плёнок, сорбент и носитель катализаторов в химической промышленности, добавка для повышения механической прочности полимеров и цементных композитов. Используются в исследовательских разработках сенсоров и биомедицинских носителей для доставки лекарств.

Строение и получение

Структурно нанотрубка представляет собой свёрнутый в бесшовный цилиндр слой графена; в зависимости от угла сворачивания (хиральности) получают трубки с металлической либо полупроводниковой проводимостью. Одностенные нанотрубки, к которым относится данная товарная позиция, синтезируют методами дугового разряда, лазерной абляции графитовой мишени или химического осаждения из газовой фазы (CVD) с использованием металлических катализаторов — железа, кобальта, никеля. Диаметр трубок обычно составляет от 0,7 до 2 нм, длина может достигать нескольких микрометров, что обеспечивает отношение длины к диаметру в тысячи раз.

Экологические и физиологические аспекты

Материал классифицируется как опасный при длительном контакте с дыхательными путями и глазами, что типично для наноразмерных порошков, поэтому при промышленном использовании требуется контроль запылённости рабочей зоны. Опасность для водной среды (WGK 3) требует исключения сброса материала со сточными водами.

Информация по технике безопасности

• Категория опасности: 4.1
• Транспортные коды: ООН 1325, 4.1/стр. 3
• WGK Германия: 3
• Код класса опасности: 36/37-36/37/38-52/53-50-48/20-43-40
• Инструкции по технике безопасности: 26-36-61-37/39-22-36/37
• Номер RTECS: FF5250100
• Метки: F, Xi, N, Xn
• Меры предосторожности: P261, P305+P351+P338
• Указания по опасности: H319, H335

Условия хранения и транспортировки

Хранить в закрытой таре в сухом, прохладном, вентилируемом помещении, изолированно от источников воспламенения — материал горюч в порошкообразном виде. Перевозка по коду ООН 1325 как легковоспламеняющееся твёрдое вещество класса 4.1. При работе с сухим порошком нанотрубок использовать средства защиты органов дыхания и глаз, избегать вдыхания пыли и попадания на слизистые: вещество раздражает дыхательные пути (H335) и глаза (H319). Наноразмерная природа материала требует дополнительных мер по предотвращению распыления.