石墨烯管是由石墨烯單層滾動而成的納米管,其直徑通常在幾納米至數(shù)十納米之間。與碳納米管相比,石墨烯管具有更高的表面積、更好的導(dǎo)電性以及更大的力學(xué)強度。石墨烯管的結(jié)構(gòu)可以分為單壁石墨烯管和多壁石墨烯管,其中單壁石墨烯管由一層石墨烯卷曲而成,而多壁石墨烯管則由多層石墨烯堆疊而成。
目前,有多種方法可以制備石墨烯管。其中常用的是化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)。在CVD過程中,碳源被加熱至高溫,在催化劑的作用下形成石墨烯薄層,并通過控制溫度和氣氛來實現(xiàn)石墨烯管的制備。此外,還可以利用電化學(xué)剝離、機械剝離和化學(xué)剝離等方法制備石墨烯管。
石墨烯管具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和機械強度,可應(yīng)用于高性能電子器件的制備,如柔性顯示器、傳感器和晶體管等。作為電極材料可以提高儲能設(shè)備的能量密度和充放電速率,有望應(yīng)用于超級電容器和鋰離子電池等領(lǐng)域。添加少量石墨烯管可以顯著提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造和建筑材料等領(lǐng)域。具有良好的生物相容性和熒光性能,可用于生物傳感、藥物傳遞和組織工程等方面的研究與應(yīng)用??梢詰?yīng)用于水污染治理、氣體吸附和催化反應(yīng)等領(lǐng)域,為環(huán)境保護提供新的解決方案。