碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料，其径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口纳米管 。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34 nm，直径一般为2~20 nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。碳纳米管中碳原子以sp2杂化为主，同时六角型网格结构存在一定程度的弯曲，形成空间拓扑结构，其中可形成一定的sp3杂化键，即形成的化学键同时具有sp2和sp3混合杂化状态，而这些p 轨道彼此交叠在碳纳米管石墨烯片层外形成高度离域化的大π键，碳纳米管外表面的大π键是碳纳米管与一些具有共轭性能的大分子以非共价键复合的化学基础。
对多壁碳纳米管的光电子能谱研究结果表明，不论单壁碳纳米管还是多壁碳纳米管，其表面都结合有一定的官能基团，而且不同制备方法获得的碳纳米管由于制备方法各异，后处理过程不同而具有不同的表面结构纳米管 。一般来讲，单壁碳纳米管具有较高的化学惰性，其表面要纯净一些，而多壁碳纳米管表面要活泼得多，结合有大量的表面基团，如羧基等。以变角X光电子能谱对碳纳米管的表面检测结果表明，单壁碳纳米管表面具有化学惰性，化学结构比较简单，而且随着碳纳米管管壁层数的增加，缺陷和化学反应性增强，表面化学结构趋向复杂化。内层碳原子的化学结构比较单一，外层碳原子的化学组成比较复杂，而且外层碳原子上往往沉积有大量的无定形碳。由于具有物理结构和化学结构的不均匀性，碳纳米管中大量的表面碳原子具有不同的表面微环境，因此也具有能量的不均一性。
碳纳米管不总是笔直的，而是局部区域出现凸凹现象，这是由于在六边形编制过程中出现了五边形和七边形纳米管 。如果五边形正好出现在碳纳米管的顶端，即形成碳纳米管的封口。当出现七边形时纳米管则凹进。这些拓扑缺陷可改变碳纳米管的螺旋结构，在出现缺陷附近的电子能带结构也会发生改变。另外，两根毗邻的碳纳米管也不是直接粘在一起的，而是保持一定的距离。
碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳米管（或称单层碳纳米管和多壁碳纳米管（或多层碳纳米管，多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷，因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷纳米管 。与多壁管相比，单壁管直径大小的分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2 nm，多壁管最内层可达0.4 nm，最粗可达数百纳米，但典型管径为2-100 nm。
碳纳米管依其结构特征可以分为三种类型：扶手椅形纳米管，锯齿形纳米管和手性纳米管纳米管 。碳纳米管的手性指数（n，m）与其螺旋度和电学性能等有直接关系，习惯上n ≥ m。当n = m时，碳纳米管称为扶手椅形纳米管，手性角（螺旋角）为30°；当n > m = 0时，碳纳米管称为锯齿形纳米管，手性角（螺旋角）为0°；当n > m ≠ 0时，将其称为手性碳纳米管。
根据碳纳米管的导电性质可以将其分为金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管：当n - m = 3k（k为整数）时，碳纳米管为金属型；当n - m = 3k ± 1，碳纳米管为半导体型纳米管 。
按照是否含有管壁缺陷可以分为：完善碳纳米管和含缺陷碳纳米管纳米管 。
按照外形的均匀性和整体形态，可分为：直管型，碳纳米管束，Y型，蛇型等纳米管 。
关于管壁缺陷对碳纳米管力学性质的影响规律也值得引起关注，这也将有助于进一步认识碳纳米管及其复合材料纳米管 。由于碳纳米管制造工艺的限制，碳纳米管中含有大量的各种缺陷，如原子空位缺陷(单原子或多原子空位)和Stone-Thrower-Wales(STW)型缺陷等。
按结晶度或石墨化程度可分为：石墨化碳纳米管（如单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管）和非晶型碳纳米管（非晶碳纳米管）纳米管 。
常用的碳纳米管制备方法主要有：电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法（碳氢气体热解法）、固相热解法、辉光放电法、气体燃烧法以及聚合反应合成法等纳米管 。碳纳米管生长是一个非常复杂的过程，原料组成、制备方法和环境条件都会对碳纳米管的生长速度、形貌和性能产生重要影响。通过调控碳纳米管生长过程可以获得形状不一、性能不同的碳纳米管。
电弧放电法是生产碳纳米管的主要方法纳米管 。是从电弧放电法生产的碳纤维中首次发现碳纳米管的。电弧放电法的具体过程是：将石墨电极置于充满氦气或氩气的反应容器中，在两极之间激发出电弧，此时温度可以达到4000度左右。在这种条件下，石墨会蒸发，生成的产物有富勒烯（C60）、无定型碳和单壁或多壁的碳纳米管。通过控制催化剂和容器中的氢气含量，可以调节几种产物的相对产量。使用这一方法制备碳纳米管技术上比较简单，但是生成的碳纳米管与C60等产物混杂在一起，很难得到纯度较高的碳纳米管，并且得到的往往都是多层碳纳米管，而实际研究中人们往往需要的是单层的碳纳米管。此外该方法反应消耗能量太大。有些研究人员发现，如果采用熔融的氯化锂作为阳极，可以有效地降低反应中消耗的能量，产物纯化也比较容易。
发展出了化学气相沉积法，或称为碳氢气体热解法，在一定程度上克服了电弧放电法的缺陷纳米管 。这种方法是让气态烃通过附着有催化剂微粒的模板，在800~1200度的条件下，气态烃可以分解生成碳纳米管。这种方法突出的优点是残余反应物为气体，可以离开反应体系，得到纯度比较高的碳纳米管，同时温度亦不需要很高，相对而言节省了能量。但是制得的碳纳米管管径不整齐，形状不规则，并且在制备过程中必须要用到催化剂。这种方法的主要研究方向是希望通过控制模板上催化剂的排列方式来控制生成的碳纳米管的结构，已经取得了一定进展。
激光烧蚀法
激光烧蚀法的具体过程是：在一长条石英管中间放置一根金属催化剂/石墨混合的石墨靶，该管则置于加热炉内纳米管 。当炉温升至一定温度时，将惰性气体冲入管内，并将一束激光聚焦于石墨靶上。在激光照射下生成气态碳，这些气态碳和催化剂粒子被气流从高温区带向低温区时，在催化剂的作用下生长成CNTs。
固相热解法
固相热解法是令常规含碳亚稳固体在高温下热解生长碳纳米管的新方法，这种方法过程比较稳定，不需要催化剂，并且是原位生长纳米管 。但受到原料的限制，生产不能规模化和连续化。
离子或激光溅射法
离子或激光溅射法的原理就是某一温度下利用等离子体或激光照射含催化剂的石墨靶，所形成的气态碳和催化剂颗粒被气流从高温区带向低温区，在催化剂的作用下生长成碳纳米管纳米管 。其一般工艺过程为在1200℃的电阻炉中，由激光来蒸发石墨靶，流动的氨气使产物沉积到水冷铜收集器上，这种方法易于连续生产，但产率低，且由于设备原因，生产规模得到了限制。
聚合反应合成
在碳纳米管制备方法中，聚合反应合成法一般指利用模板复制扩增的方法纳米管 。碳纳米管的一般制备过程与有机合成反映类似，其副反应复杂多样，很难保证同一炉碳纳米管均为扶手椅式纳米管或锯齿形纳米管。科学家发现，在强酸、超声波作用下，碳纳米管可以先断裂为几段，再在一定纳米尺度催化剂颗粒作用下增殖延伸，而延伸后所得的碳纳米管与模板的卷曲方式相同。于是科学家设想，如果通过这种类似于DNA扩增的方式对碳纳米管进行增殖，那么只需找到少量的扶手椅式纳米管或锯齿形纳米管，便可在短时间内复制、扩增出数量几百万倍于模板数量的、同类型的碳纳米管。这可能会成为制备高纯度碳纳米管的新方式。
催化裂解法
催化裂解法是在600~1000℃的温度及催化剂的作用下，使含碳气体原料（如一氧化碳、甲烷、乙烯、丙烯和苯等）分解来制备碳纳米管的一种方法纳米管 。此方法在较高温度下使含碳化合物裂解为碳原子，碳原子在过渡金属-催化剂作用下，附着在催化剂微粒表面上形成为碳纳米管。催化裂解法中所使用的催化剂活性组分多为第八族过渡金属或其合金，少量加入Cu、Zn、Mg等可调节活性金属能量状态，改变其化学吸附与分解含碳气体的能力。催化剂前体对形成金属单质的活性有影响，金属氧化物、硫化物、碳化物及有机金属化合物也被使用过。
碳纳米管由于其巨大的表面积和表面疏水性，对共存污染物尤其是有机污染物具有很强的吸附能力纳米管 。碳纳米管对污染物的吸附不仅会改变污染物的环境行为，也会影响自身的环境行为。因此，由于工程上的大量应用而导致广泛存在于环境中的碳纳米管的环境风险应当被关注。
本文转载自北京汇智联恒咨询有限公司 纳米管 。报告对行业的内容和方法进行全面的阐述和论证，对研究过程中所获取的资料进行系统的整理和分析，通过图表、统计结果及文献资料，或以纵向的发展过程，或横向类别分析提出论点、分析论据，进行论证。报告反映客观情况，叙述、说明、推断、引用恰如其分，文字、用词表达准确，概念表述科学化。报告对行业相关各种因素进行具体调查、研究、分析，洞察行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在，评估行业投资价值、效果效益程度，提出建设性意见建议，为行业投资决策者和企业经营者提供参考依据。
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【目 录】
第一章 产品概述
第一节 产品概述
一、碳纳米管定义
一、碳纳米管的性质
三、碳纳米管的用途
第二节 碳纳米管市场特点分析
一、产品特征
二、价格特征
三、渠道特征
四、购买特征
第三节 碳纳米管产业发展历程与产业概况
第二章 碳纳米管行业宏观经济及政策环境分析
第一节纳米管 我国经济发展环境分析
一、国内GDP分析
三、 固定资产投资
三、城镇人员从业状况
四、恩格尔系数分析
五、纳米管 我国宏观经济发展预测
第二节 纳米管 我国碳纳米管行业政策环境分析
一、碳纳米管产业政策分析
二、相关产业政策影响分析
第三节 宏观经济发展对中小企业的影响
一、有利因素分析
二、不利因素分析
第三章 国内外碳纳米管行业技术环境分析
第一节 国内外碳纳米管生产工艺及方法分析
第二节 碳纳米管行业申请的技术专利情况
第三节 碳纳米管产品工艺设备采购渠道分析
第四节 国外碳纳米管行业技术发展趋势
第四章 国外碳纳米管市场分析
第一节 碳纳米管产能分析及预测
一、国外碳纳米管产能分析
二、国外碳纳米管产能预测
第二节 碳纳米管产品产量分析及预测
一、国外碳纳米管产量分析
二、国外碳纳米管产量预测
第三节 碳纳米管市场需求分析及预测
一、国外碳纳米管市场需求分析
二、国外碳纳米管市场需求预测
第五章 国内碳纳米管市场分析
第一节 国内碳纳米管产品产能分析及预测
一、纳米管 我国碳纳米管产能分析
二、纳米管 我国碳纳米管产能预测
第二节 国内碳纳米管产品产量分析及预测
一、纳米管 我国碳纳米管产量分析
二、纳米管 我国碳纳米管产量预测
第三节 国内碳纳米管市场需求分析及预测
一、纳米管 我国碳纳米管市场需求分析
二、纳米管 我国碳纳米管市场需求预测
第六章 国内碳纳米管进出口数据分析
第一节纳米管 我国碳纳米管进出口数据分析
一、纳米管 我国碳纳米管进口数据分析
1、进口量分析
2、进口额分析
3、进口价格分析
二、纳米管 我国碳纳米管出口数据分析
1、出口量分析
2、出口额分析
3、出口价格分析
第二节 碳纳米管进出口情况分析
第三节 国内碳纳米管产品进出口情况预测
一、进口预测分析
二、出口预测分析
第七章 业内部分企业分析
第一节 重点企业
一、企业概况
二、企业收入及盈利指标
三、企业资产状况分析
四、企业成本费用构成情况
五、企业竞争力分析
第二节 重点企业
一、企业概况
二、企业收入及盈利指标
三、企业资产状况分析
四、企业成本费用构成情况
五、企业竞争力分析
第三节 重点企业
一、企业概况
二、企业收入及盈利指标
三、企业资产状况分析
四、企业成本费用构成情况
五、企业竞争力分析
第四节 重点企业
一、企业概况
二、企业收入及盈利指标
三、企业资产状况分析
四、企业成本费用构成情况
五、企业竞争力分析
第五节 重点企业
一、企业概况
二、企业收入及盈利指标
三、企业资产状况分析
四、企业成本费用构成情况
五、企业竞争力分析
第八章 碳纳米管行业上下游产业链分析
第一节 碳纳米管行业产业链概述
第二节 碳纳米管上游行业发展状况分析
一、纳米管 我国碳纳米管发展情况分析
二、纳米管 我国碳纳米管行业发展趋势预测
第三节 碳纳米管下游行业发展情况分析
一、纳米管 我国碳纳米管发展情况分析
二、纳米管 我国碳纳米管行业发展趋势预测
第四节 碳纳米管产品相关行业的发展情况分析
第九章 碳纳米管行业潜在需求客户分析
第一节 国内外碳纳米管产品需求厂家
第二节 碳纳米管产品潜在的应用领域及潜在客户分析
第三节 碳纳米管行业发展预测分析
一、碳纳米管产品需求特点发展预测
二、碳纳米管行业发展趋势分析
第十章 碳纳米管行业竞争格局分析
第一节 碳纳米管行业波特五力市场竞争分析
一、现有企业的竞争力
二、供应商的议价能力
三、下游客户的议价能力
四、行业替代品威胁力
五、行业潜在进入者威胁力
第二节 碳纳米管国内外SWOT分析
一、行业竞争优势
二、行业竞争劣势
三、行业竞争机会
四、行业竞争威胁
第三节碳纳米管行业竞争格局展望
一、碳纳米管行业集中度展望
二、碳纳米管行业竞争格局对产品价格的影响展望
三、产品竞争格局有所改变
第十一章 碳纳米管行业投资前景分析
第一节 碳纳米管行业投资价值分析
一、 国内碳纳米管行业盈利能力分析
二、国内碳纳米管行业偿债能力分析
三、 国内碳纳米管产品投资收益率分析预测
第二节 国内碳纳米管行业投资机会分析
第三节 国内碳纳米管行业投资热点及投资方向分析
一、产品发展趋势
二、价格变化趋势
三、用户需求结构趋势
第四节 国内碳纳米管行业市场发展前景预测
一、市场规模预测分析
二、市场结构预测分析
三、市场供需情况预测
第十二章 碳纳米管行业的风险评估及投资建议
第一节 碳纳米管行业投资进入风险分析
一、同业竞争风险
二、市场贸易风险
三、行业金融信贷市场风险
四、产业政策变动的影响
第二节 碳纳米管行业投资决策依据分析
一、行业投资环境分析
二、投资风险分析
三、行业投资热点
四、行业投资区域
五、投资策略分析
第三节 碳纳米管行业投资风险分析
一、市场竞争风险
二、原材料压力风险分析
三、技术风险分析
四、政策和体制风险
五、外资进入现状及对市场的威胁
第四节 碳纳米管行业投资策略分析
一、重点投资品种分析
二、重点投资地区分析