碳納米材料的應用研究——一維碳基納米材料
前文所述按照空間次元受納米尺度的限制程度可以将碳基納米材料分為3類：零維、一維和二維碳納米材料。
那麼在上文講解完零維碳基納米材料後，本篇幅将緊接着沿用前文方式對具有代表性的一維碳基納米材料“碳納米管”的特性和應用進行詳細介紹。
碳納米管又稱為巴基管，是一種徑向尺寸為納米量級，而軸向尺寸為微米量級，兩管端都封口的一維量子材料。
碳納米管具有尺寸小、結構規整、比表面積大及高強度等優點。
根據管壁結構區分，可以将其分為單壁、雙壁、多壁。
理想的單壁的納米管是由一層石墨烯片層卷成中空的管體，雙壁納米管則為兩層，多壁的納米管為三層或三層以上的石墨烯片卷成中空管體。
無論是何種結構，納米管中的碳原子主要是有SP2雜化，一個碳原子與三個碳原子相連，構成一個六角網絡結構，是以碳納米管的化學穩定性較好。
加之其具備有良好的電學、熱學、力學性能，可潛在應用于有機防腐，電子器件（諸如傳感器），天然橡膠等多個領域。
例如耿浩然等研究者采用機械共混法，将天然橡膠作為基質，多壁的碳納米管和二硫化钼（MoSa）作為填料，制備了碳納米管-二硫化钼複合橡膠材料，結果表明：這類型的複合材料分散性較好，吸收波性能比較好，能提高天然橡膠的導熱性能和拉伸性能。
同時，Madhan等合成了碳納米管-聚苯胺複合塗層，并對其防腐蝕的能力進行了研究。
結果表明：兩種物質在複合塗層中形成了核-殼結構，能促進分散作用進而減緩對基體的腐蝕。
此外在2014年,A.Afraz等人在電極上利用多壁碳納米管、離子液體(IL)和金納米結構(AuNS)修飾碳糊電極(CPE)以同時測定AA、UA和DA，并對其進行了系統研究。
其中IL是一種具有高離子導電性的新型綠色媒體,最近被用作制備CPE的新型黏合劑。
IL修飾的CPE具有許多獨特的電化學性質,如高導電性和電子轉移速率、寬電化學視窗和低過電位。
而碳納米管和離子液體的結合也可以改善修飾電極的電化學性能。
由于MWCNT、IL和Au-NS的高電催化性能,三種物質都獲得了分離良好的氧化峰、可接受的準确度和低檢測限。
基于此制備的傳感器具有良好的穩定性和重制性,可有效測定人血清和尿液中的AA、UA和DA。
實驗者制備了一種基于多壁碳納米管的ZnNi雙金屬納米合金Zn-NiNP@f-MWCNT傳感器用于同時檢測UA、DA和AA。
該傳感器具有豐富的孔隙通道、優異的結構耐久性和大比表面積等優異性能,促進了傳質和電子傳導,具有高電化學活性、寬線性響應和優異的抗幹擾特性，由此也證明其應用前景明朗。
除了上述應用領域外，目前最新的研究中發現，碳納米管甚至對促進植物繁育中也大有可為。
碳納米管能夠通過直接破壞細胞壁或細胞膜、細胞内陷、膜滲透、細胞吞噬、主動運輸等途徑進入植物組織細胞内部，進而影響植物的生長、發育和植物體内物質代謝。
研究發現，低濃度多壁碳納米管可以穿過種子的種皮，提高種子的吸水量，進而促進種子發芽及根、莖的生長，增加總生物量。
此外還有一種碳納米管在植物嫁接中的應用方法，該方法使得植物嫁接接穗和砧木的切面對嫁接營養液特别是碳納米管更易吸收，進而促進接穗與砧木的愈合和生長，提高植物嫁接成活率。
在扡插方面，碳納米管不僅适用于直接露地扡插，還可以提高木春菊、三葉青等植物塊根誘導效果。
除了嫁接和扡插之外，組織培養也是碳納米管在植物無性繁殖中應用較多的領域。
李佳慧開展了碳納米管處理對文心蘭類原球莖增殖、分化和無菌苗生長的影響及相關機理研究，結果發現，在培養基中添加碳納米管的文心蘭無菌苗内部或者表面有團聚的碳納米管顆粒出現，碳納米管進入細胞内部後對細胞正常的新陳代謝産生一定影響。
諸如王鴻雪研究碳納米管處理對嘎啦蘋果葉片再生及無菌苗生根影響發現，10mg/L碳納米管處理最利于嘎啦蘋果無菌苗不定根的形成及生長，碳納米管對嘎啦蘋果無菌苗生根的影響與其濃度相關，碳納米管的添加可以影響MDA含量并激發不定根的抗氧化酶活性，同時可促進或抑制生根相關基因的表達，進而影響無菌苗的生根情況。
以及Sarikhani等研究了多壁碳納米管對砧木GF677（桃和杏雜交）微體繁殖的影響，結果表明，與對照組相比，在含有多壁碳納米管的培養基上培養的外植體增殖率顯著提高，并且通過透射電鏡(TEM)成像對生長芽組織的研究證明了碳納米管會滲透到組織中，影響組培苗增殖和生長速率。
顯然綜上所述，以碳納米管為代表的一維碳基納米材料的應用頗為廣泛，并且随着研究者的開墾與現代科技的進步，相信在不久的未來碳基納米還将進一步深入各行各業中發揮更為重要性的作用。
