双壁碳纳米管（DWCNT）由两个同心的SWCNT形成，因此被称为“双壁”纳米管。DWCNT的直径通常大于SWNT的直径，并且它随着壁的数量而增长，能够达到几十纳米。 它们在不同领域有多种应用，本文将详细讨论。此外，还简要讨论了DWCNT的结构和性能。

双壁碳纳米管DWCNT的结构

双壁碳纳米管DWCNTs的结构由两层石墨片以0.36nm的间距同心缠绕而成，外径为10~50nm，其中每个碳原子通过Sp2杂化与另外三个碳原子连接，第四个碳原子与其他石墨片形成范德华型的弱结合。

双壁碳纳米管DWCNT的特性

1、在电子方面，双壁碳纳米管DWCNT可以表现为半金属、绝缘或金属材料，具体取决于其弹性和直径。其一维量子电子行为已被证明。研究发现，在导电性和抵抗困难条件方面，双壁碳纳米管具有单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的优点。 此外，他们的研究表明，两壁之间的距离、管的“个体手性”以及内径对DWCNT的电性能有显着影响。

2、新的研究表明，双壁碳纳米管DWCNT可用于平板屏幕，因为它们具有良好的电子发射能力。

3、事实证明，双壁碳纳米管比碳纤维具有更高的柔韧性和更高的机械强度。

4、双壁的特性可以通过总结其内部的金属、获得电或磁纳米线或气体来调整，这些纳米线或气体可用于储存氢气或用作气体分离系统。

5、DWCNT即使在真空中和空气中750°C下也保持稳定。

双壁碳纳米管DWCNT的应用

近年来发现了双壁碳纳米管的一些重要应用：

此前报道了碳纳米管表面掺入氧和氟化物。这样做是为了实现双壁碳纳米管在极性溶剂中的分散，特别是在水中的分散，并在水中油乳液的分离中具有潜在的应用。

DWCNT的另一个重要应用是用于屏蔽，这是由于电阻特性的增加。此外，据报道，它们可用于不同类型的装甲，其中电磁、声学和屏蔽影响尤为突出。

在储能领域，值得一提的是，DWCNT除了在储能电池中提供了可行的替代方案之外，还在氢存储中发挥着重要作用。

碳纳米管与果糖的功能化以获得基于淀粉的纳米复合材料，DWCNT与D-果糖的功能是获得在淀粉聚合物基质中用作非肥料的生物分子。在这项研究中，通过流延法获得了薄膜，发现纳米复合材料表现出优异的均质性，因为碳纳米管表面被酸性基团修饰，这样，它们通过氢型桥的相互作用很容易与淀粉相互作用。

双壁碳纳米管DWCNT在气体传感器开发中的应用

1、碳纳米管气体传感器具有响应快、功耗低、灵敏度高、体积小、工作温度较低等诸多特点。

2、碳纳米管是固态传感器技术发展的理想纳米材料之一巨大的长径比和比表面积的碳纳米管传感器可以成为高灵敏度的材料层和高效的驱动通道。

3、碳纳米管可以很容易地集成微电子器件，可以制造具有多个小传感器阵列的传感器。

4、碳纳米管气体传感器可在室温下工作；无需加热手段，减少了传感器的体积，降低了传感器的能耗，从而使中心元件的长度得以增加，同时还延长了传感器电池的使用寿命。

5、碳纳米管气体传感器已具备物理安全、工业和环保能力。

双壁碳纳米管DWCNT的其他工业应用

通过在聚合物中添加少量双壁碳纳米管，它们可以改变其电性能，从而产生更多的工业应用：

DWCNT在生物医学中的应用：意大利大学的研究人员在由碳纳米管网络覆盖的基质中培养了神经细胞，他们发现细胞之间传递的神经元信号有所增加。由于DWCNT的形状和大小与神经细胞相似，因此它们可以帮助重组和重新连接受损的神经元。

汽车中的DWCNT：防静电燃油软管、用于静电喷涂的导电塑料艺术。

航空航天中的DWCNT：飞机零件。

包装中的DWCNT：电子产品的抗静电。

导电油墨中的DWCNT：碳纳米管已用于制备导电油墨。

极黑材料中的双壁碳纳米管：迄今为止，已知最黑的物质是由碳纳米管制成的。该材料被制成垂直排列的低密度碳纳米管矩阵。该材料的反射率比迄今为止所达到的反射率低三倍。碳纳米管这种物质吸收光的能力很强，但反射光的能力却很差。预计这些材料的开发将在电子领域和太阳能领域得到应用。

DWCNT在体育领域的应用：由于纳米管具有高机械强度，它们开始用于制造网球拍、自行车车把和高尔夫球用品。

结论

双壁碳纳米管DWCNT在不同领域具有重要且有趣的应用，从储能应用到装甲应用。这是由于它们特殊的化学和物理特性，因此，研究它们以开发新的和改进的材料非常重要。