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　　高科技應用潛力巨大

　　中科院成都有機化學公司于作龍研究員肯定地表示：“碳納米管可用于多個高科技領域。”他特別提出：“碳納米管一旦在催化方面獲得應用，可望極大提高反應的活性和選擇性，產生巨大的經濟效益。”

　　除此之外，由于特殊的結構和介電性質，碳納米管表現出較強的寬帶微波吸收性能，同時還具有重量輕、導電性可調變、高溫抗氧化性能強和穩定性好等特點，是一種有前途的理想微波吸收劑，有可能用于隱形材料、電磁屏蔽材料或暗室吸波材料。

　　由于碳納米管的比表面積大、表面原子比率大，表現出特殊的電子效應和表面效應。作為納米材料家族的新成員，碳納米管特殊的結構和表面特性、優異的儲氫能力和金屬及半導體導電性，使其在加氫、脫氫和擇型催化等反應中具有很大的潛力。

　　科研探索瞄向低成本制備

　　碳納米管要實現工業應用，首先須解決低成本大量制備問題。

　　中科院金屬所成會明研究員強調：“目前碳納米管研究主要存在兩大不足：一是對生長機制缺乏深入理解，限制了碳納米管的結構可控制備和量化生產；二是缺乏規模化應用技術的探索。”由此也給研究人員帶來多重挑戰，譬如單壁、雙壁碳納米管的低成本、大規模可控制備，碳管結構的控制制備與調控，碳納米管生長機理的闡明，碳納米管器件的構建與組裝，碳納米管優異性能的綜合利用和規模化應用技術開發等。

　　于作龍研究員介紹，當下有3種碳納米管的制備方法，即電弧放電法、激光燒蝕法和固定床催化裂解法。總體看來，前兩種方法生產的碳納米管均與其他形態的碳產物共存，存在分離純化困難、收率較低且難以規模化的不足；第三種方法所用的催化劑必須以薄層形式展開才會有好的效果，否則催化劑的利用率就低，產量也難以提高。

　　“要實現碳納米管的大批量制備，必須首先解決催化劑連續投放以及催化劑與產物及時導出的問題。”于作龍說。他們的研究表明，通過特殊的反應裝置和工藝可以實現碳納米管的連續制備，從而達到低成本、大批量制備碳納米管的目的。譬如，采用移動床催化裂解反應器可實現設計尺寸碳納米管的連續制造，從而大幅度降低生產成本，為碳納米管的工業應用提供保證。

　　國內多項成果世界領先

　　記者在采訪過程中了解到，我國科學家在碳納米管領域傾注了大量心血，新發現、新應用層出不窮，取得了許多世界領先的成果。譬如，中科院物理所解思深院士等于1996年開發了一種有效地制備大面積、高密度、定向生長碳納米管的方法，開創了陣列碳納米管制備研究的先河。隨后，該課題組還陸續制備出了最長和最細的碳納米管。

　　同樣在1996年，成都有機化學公司開始了有關碳納米管制備技術的研究；2000年6月，在國際上首次實現了碳納米管的連續化批量制備；2001年11月，建成當時亞洲最大的碳納米管生產基地。今天，該公司已擁有7項碳納米管方面的授權專利，涵蓋制備工藝、催化劑及裝置等方面；開發的碳納米管產品已達33個品種，涉及不同直徑、長度、純度及表面基團的產品系列。
 

　　2009年，中科院長春應化所唐濤研究員課題組發明的一種碳納米管制備方法在擁有6項中國發明專利的基礎上，還獲得了美國商標專利局的授權。該成果將聚合物高效碳化技術與碳納米材料制備技術有機結合，為合成碳納米材料、提高聚合物阻燃性能，以及高值化回收利用廢舊聚合物等開辟了新的途徑。

　　廈門大學化學化工學院于2008年研發出一種制備碳納米管的催化劑與新技術。至今，廈大已與有關企業共同開發了碳納米管改性新型高分子復合材料、高性能碳納米管電容/電池、碳納米管催化劑材料等。2010年6月，廈大參與投資的年產100千克高純度多壁碳納米管生產裝置在新疆庫車化工園區開工建設，產品已被國內外20多家高校和科研單位作為科研用材。