【讨论】用于生物传感器的纳米材料（Nanomaterials for biosensors）之碳纳米管（carbon nanotube）

碳纳米管的发现是世界科学史上的一个里程碑。在纳米材料中，碳纳米管被称为纳米之王或超级纳米材料。作为一种新型的纳米材料，碳纳米管自1991年被日本电气公司的饭岛澄男博士发现以来以其独特的物理、化学特性、重要的基础研究意义及在分子器件和复合材料等领域的潜在应用价值，立即受到全球科学家的关注，很快就变成研究最多的纳米材料。

碳纳米管在结构上与富勒烯属于同一类，是由片层结构的石墨卷曲而成无缝中空的纳米级管子，每层纳米管是由碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子完全键合成的六边形平面围成的圆柱体，两端各有一个由半个富勒烯球形分子形成的帽子。一般可分为由一层石墨组成的单壁碳纳米管（single-walled carbon nanotubes, SWNTs）和由多层石墨同轴组成的多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes, MWNTs），前者直径约1nm，后者外径可达数十纳米。由于完整的碳纳米管化学性质稳定且不溶于一般的有机溶剂，使得其化学改性较为困难，当用强酸对碳纳米管进行化学切割使其断裂时，其断口处的碳原子却具有很高的活性，易被氧化成羧基或其他基团，带有羧基的碳纳米管可以通过一系列的化学反应使之表面接上各种结构的基团或大分子，得到可溶性的碳纳米管，从而开辟了碳纳米管的化学研究领域。