在電子器件、結(jié)構(gòu)增強、污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用潛能
ＣＮＴｓ的電學(xué)性能是研究最多和最具有應(yīng)用前景的領(lǐng)域。較為成熟的應(yīng)用有：柔性電子器件和導(dǎo)電薄膜以及用于真空微電子器件的發(fā)射器，原子力顯微鏡（ＡＦＭ）的納米探針，高效電子傳輸?shù)拇呋瘎┹d體，電化學(xué)反應(yīng)的微電極和儲能材料。
在結(jié)構(gòu)增強方面，ＣＮＴｓ可以與含硅、含鋁等無機材料制備復(fù)合纖維，這類纖維具有很好的結(jié)構(gòu)增強性能。如：在環(huán)氧樹脂中加入ＣＮＴｓ－ＳｉＣ纖維，裂縫寬度和平面剪切層間的韌性分別增強了３４％和５４％；加入ＣＮＴｓ－Ａｌ2Ｏ3纖維，平面剪切層間的韌性增強了６９％。與碳纖維相比，雖然成本較高，但ＣＮＴｓ的高比表面積可以提高復(fù)合材料的界面粘附性，大大降低界面復(fù)合產(chǎn)生的缺陷和瑕疵，在高端用途方面顯示出巨大潛能，在航空航天領(lǐng)域?qū)l(fā)揮積極作用。
ＣＮＴｓ由于其良好的圓柱形中空結(jié)構(gòu)、大的比表面積、高的長徑比、疏水性壁和容易進行表面修飾等優(yōu)勢正在成為有潛力的吸附劑。特別是對水污染中難處理的有機染料等物質(zhì)具有良好的吸附容量。但高成本制約了其工業(yè)化應(yīng)用。
規(guī)模化生產(chǎn)中需要注意的問題
隨著ＣＮＴｓ研究、開發(fā)和應(yīng)用的不斷深入，微納米材料潛在的危害越來越引起全球范圍的關(guān)注。盡管ＣＮＴｓ的幾何形狀和表面化學(xué)特性從理論上講對生物體影響有限，但潛在的毒性仍令人擔(dān)憂。
ＣＮＴｓ具有獨特的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。一方面，ＣＮＴｓ在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，在工程化生產(chǎn)中，生產(chǎn)環(huán)境的安全性問題顯得尤為突出；另一方面，由于ＣＮＴｓ質(zhì)量輕，容易在空氣中傳播，很容易經(jīng)呼吸道進入人體并造成危害。因此，對ＣＮＴｓ的毒性研究是十分必要的。
很多研究者采用吸入、注射、攝取和皮膚接觸等方法，研究了ＣＮＴｓ對小白鼠等動物體的影響，大量研究表明，ＣＮＴｓ對小鼠的心血管、呼吸和消化系統(tǒng)均有一定的毒性；且對人體的巨噬細胞、肺上皮細胞和角質(zhì)細胞等均可產(chǎn)生細胞毒效應(yīng)，導(dǎo)致氧化損傷、炎癥反應(yīng)等。但部分研究者認為對ＣＮＴｓ毒性研究還不夠明確，得出了一些互相矛盾的結(jié)果，可能與不同的實驗方法有關(guān)。ＣＮＴｓ真正廣泛應(yīng)用后能否對環(huán)境和人類造成影響仍未可知，究竟ＣＮＴｓ的安全濃度是多少，多大的累積劑量可以對環(huán)境安全和人類健康產(chǎn)生影響還需要進一步的研究和探索。
為了健康和安全生產(chǎn)，很多國家制定ＣＮＴｓ的生產(chǎn)和使用標(biāo)準(zhǔn)。如，２０１１ 年美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所發(fā)布了ＳＷＮＴ的使用標(biāo)準(zhǔn)；隨后美國電氣和電子工程師協(xié)會（ＩＥＥＥ）制定了用于ＣＮＴｓ加工潔凈的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；科思創(chuàng)提出了碳納米管的職業(yè)接觸限值；期間我國也發(fā)布了碳納米管的處理標(biāo)準(zhǔn)。隨著大量ＣＮＴｓ產(chǎn)品進入消費市場，ＣＮＴｓ的處理和再利用過程顯得尤其重要。近年來這些問題已引起業(yè)界、學(xué)術(shù)界、各國和地區(qū)政府的高度關(guān)注，共同研究ＣＮＴｓ在整個使用周期內(nèi)對環(huán)境和社會的影響。ＣＮＴｓ的發(fā)展還需謹(jǐn)慎進行，尤其是可能產(chǎn)生微納米大氣懸浮物的ＣＮＴｓ制造業(yè)，應(yīng)慎重發(fā)展。
