单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其独特的物理和化学性质,在存储时需要满足以下环境要求:
温度要求
一般温度范围:通常应存储在室温(约20℃-25℃)环境下。温度过高可能会导致碳纳米管的结构发生变化,影响其性能,例如超过100℃时,可能会使碳纳米管表面的一些官能团发生脱附等反应,改变其化学活性。温度过低,如低于0℃,可能会使碳纳米管与周围环境中的水汽等发生凝结等现象,同样可能影响其性能和分散性。
温度稳定性:存储环境的温度波动应尽量小,剧烈的温度变化可能会在碳纳米管材料内部产生应力,导致其结构出现缺陷或损伤。
湿度要求
低湿度环境:单壁碳纳米管应存储在相对湿度低于40%的环境中。高湿度环境下,水分子容易吸附在碳纳米管表面,一方面可能会引起碳纳米管的团聚,另一方面可能会引发一些与水相关的化学反应,例如在有氧气存在的情况下,可能会导致碳纳米管表面的氧化,影响其电学、力学等性能。
光照要求
避免强光直射:单壁碳纳米管一般应存储在避光或弱光环境下。强光照射,尤其是紫外线等高能光线,可能会引发碳纳米管表面的光化学反应,导致其结构和性能发生改变。例如,紫外线可能会使碳纳米管表面的一些化学键断裂,引入新的官能团或缺陷。
空气成分要求
低氧环境:氧气可能会与碳纳米管发生氧化反应,尤其是在高温或有催化剂存在的情况下,氧化反应会更加明显。因此,理想的存储环境是将单壁碳纳米管置于惰性气体(如氮气、氩气)氛围中,以减少与氧气的接触。
无腐蚀性气体:存储环境应避免存在如氯气、硫化氢、二氧化硫等腐蚀性气体。这些气体可能会与碳纳米管发生化学反应,腐蚀或破坏碳纳米管的结构,或者在其表面形成一些有害的化合物,影响其性能。
其他要求
洁净环境:存储环境应保持清洁,避免灰尘、杂质等污染物与碳纳米管接触。杂质可能会吸附在碳纳米管表面,影响其纯度和性能,甚至可能在后续的应用中引发不良反应。
单独存放:单壁碳纳米管应单独存放,避免与其他化学物质混合存放,以防发生意外的化学反应或交叉污染。同时,应将其放在专门的存储容器或设备中,并确保容器密封良好,以维持稳定的存储环境。