桂耀荣 B A A B A A 电弧法合成的碳纳米管( CNTS: Carbon Nanotube ),伴有大量杂质碳纳米颗粒。由于杂质存在,纳米碳管较难提纯。现在的提纯方法是:将纳米碳管的粗品放入圆底烧瓶中,依次加入 K 2 Cr 2 O 7 和 1:2 的硫酸,装好回流冷凝和搅拌装置,在 15 0 ℃ 回流 2 小时,溶液由橙色( Cr 2 O 7 2- )转变为墨绿色 (Cr 3+ ) ,将所有的墨绿色溶液过滤,滤纸上存在的黑色物质即为纯碳纳米管。 1. 提纯碳纳米管的化学反应方程式为: 下图是最常见的一种碳纳米管: 其中的筒状 B 可认为是由一种石墨卷起而成的,而两端 A 可认为是由一个足球烯切成两半球而成。假设石墨中 C C 键长为 a ,试求: 2. B 管管口周长为多少? 3. 碳纳米管粗(直径)大约为多少? 解析: 1. 3C + 8H 2 SO 4 + 2 K 2 Cr 2 O 7 = 2Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3CO 2 + 2K 2 SO 4 +8H 2 O 2. B 管管口周长即足球烯在平面上投影形成的圆的周长。 将碳纳米管切除后,得到下面图 1 ,这只是半圆展开的图,图 2 是完整的图。 图 2 的周长长度 L 可大致看做 9 个 L 的长度,而 L 等于 即 L= 9 a = 15.58a. 3. 设碳纳米管管粗(直径)大约为 d ,则 d= 9 a, d=4.96a PS: 1、足球烯图片: 2、足球烯Flash下载地址 足球烯Flash 3、本文下载地址: 碳纳米管