
Handbook of Carbon Nanotubes
Dieses Handbuch befasst sich mit den Grundlagen von Kohlenstoffnanoröhren (CNT), ihren Verbundwerkstoffen mit verschiedenen (natürlichen und synthetischen) Polymeren und ihren potenziellen modernen Anwendungen. Jedem dieser Aspekte sind drei verschiedene Teile mit Kapiteln gewidmet, die von weltweiten Experten auf diesem Gebiet verfasst wurden. Es bietet ausführliche Informationen über dieses Material und dient als Nachschlagewerk für ein breites Spektrum von Wissenschaftlern, Industriepraktikern, Studenten und anderen Fachleuten in den Bereichen Polymerwissenschaft und -technik, Materialwissenschaft, Oberflächenwissenschaft, Biotechnik und Chemietechnik.
Teil 1 umfasst 22 Kapitel, die sich mit den frühen Phasen der CNT-Entwicklung, den Synthesetechniken, dem Wachstumsmechanismus, der Physik und Chemie der CNT, verschiedenen innovativen Charakterisierungstechniken, der Notwendigkeit der Funktionalisierung und verschiedenen Arten von Funktionalisierungsmethoden sowie den unterschiedlichen Eigenschaften der CNT befassen. Ein ganzes Kapitel ist der Theorie und den Simulationsaspekten gewidmet. Darüber hinaus werden umfangreiche Arbeiten zur Lebenszyklusanalyse von CNT und zu Toxizitätsaspekten durchgeführt.
Teil 2 behandelt CNT-basierte Polymer-Nanoverbundstoffe in etwa 23 Kapiteln. Er beginnt mit einer kurzen Einführung über Polymer-Nanokomposite mit besonderem Schwerpunkt auf CNT-basierten Polymer-Nanokompositen, verschiedenen Herstellungsverfahren sowie kritischen Fragen zu CNT-basierten Polymer-Nanokompositen. Der Text gibt einen ausführlichen Überblick über verschiedene Klassen von Polymeren wie Duroplaste, Elastomere, Latex, amorphe Thermoplaste, kristalline Thermoplaste und Polymerfasern, die zur Herstellung von CNT-basierten Polymerkompositen verwendet werden. Es vermittelt detaillierte Kenntnisse über die Charakterisierung von Polymer-Verbundwerkstoffen. Die morphologischen, rheologischen, mechanischen, viskoelastischen, thermischen, elektrischen und elektromagnetischen Abschirmungseigenschaften werden im Detail besprochen. Ein Kapitel, das der Simulation und der Multiskalenmodellierung von Polymer-Nanoverbundstoffen gewidmet ist, stellt eine zusätzliche Attraktion dieses Teils des Handbuchs dar.
Teil 3 behandelt in etwa 27 Kapiteln verschiedene potenzielle Anwendungen von CNT. Der Schwerpunkt liegt auf einzelnen Anwendungen von CNT, darunter mechanische Anwendungen, Anwendungen zur Energieumwandlung und -speicherung, Brennstoffzellen und Wasserspaltung, Solarzellen und Photovoltaik, Sensoranwendungen, Nanofluidik, Nanoelektronik und mikroelektronische Geräte, Nanooptik, Nanophotonik und Nanooptoelektronik, nichtlineare optische Anwendungen, piezoelektrische Anwendungen, Anwendungen in der Landwirtschaft, biomedizinische Anwendungen, thermische Materialien, Anwendungen zur Umweltsanierung, antimikrobielle und antibakterielle Eigenschaften und andere verschiedene Anwendungen und multifunktionale Anwendungen von CNT-basierten Polymer-Nanokompositen. Ein Kapitel ist ganz auf die Entwicklungen in der Kohlenstoffnanoröhrenforschung ausgerichtet: veröffentlichte Arbeiten und Patente. Die mit Kohlenstoff-Nanoröhren verbundenen Risiken und die Wettbewerbsanalyse von Kohlenstoff-Nanoröhren im Vergleich zu anderen Kohlenstoff-Allotropen werden in diesem Handbuch ebenfalls behandelt.