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Der globale Markt für Kohlenstoffnanomaterialien 2024–2033

Neuauflage von Plato
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Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, Kohlenstoffnanofasern, Fullerene, Nanodiamanten, Graphenquantenpunkte, 2D-Materialien. 

  • Veröffentlicht: Januar 2024
  • Seiten: 728
  • Tabellen: 80
  • Figuren: 126

Kohlenstoff besitzt verschiedene allotrope Formen (Graphit und Diamant) und hat die Fähigkeit, eine Reihe von Nanostrukturen zu erzeugen, darunter Graphen-Einzelschichten, ein- und mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanofasern, Graphen-Quantenpunkte, Fullerene und Nanodiamanten. Aufgrund ihrer einzigartigen Strukturdimensionen und hervorragenden mechanischen, elektrischen, thermischen, optischen und chemischen Eigenschaften werden Nanomaterialien auf Kohlenstoffbasis in vielen Bereichen häufig eingesetzt. 

Der globale Markt für Kohlenstoff-Nanomaterialien 2024–2033 bietet eine umfassende Analyse fortschrittlicher Kohlenstoff-Nanomaterialien, einschließlich Graphen, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanofasern, Fullerene, Nanodiamanten, Graphen-Quantenpunkte und Nanomaterialien aus der Kohlenstoffabscheidung und -nutzung. Der Bericht untersucht die weltweite Nachfrage, Produktionskapazitäten, Preise, Hauptproduzenten und Anwendungen in wichtigen Endverbrauchermärkten wie Elektronik, Energiespeicherung, Membranen, Beschichtungen, Polymere, biomedizinische Geräte und Sensoren.

Die regionale Nachfrage nach Graphen und anderen wichtigen Nanomaterialien wird für Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt von 2018 bis 2034 prognostiziert. Der Bericht stellt über 590 führende Hersteller vor und beleuchtet deren Produkte, Produktionsmethoden, Kapazitäten, Preise und Zielmärkte.

Es werden mehrere alternative 2D-Materialien über Graphen hinaus analysiert, darunter Bornitrid, MXene, Übergangsmetalldichalkogenide, schwarzer Phosphor, graphitisches Kohlenstoffnitrid, Germanen, Graphdiin, Graphan, Rheniumdiselenid, Silicen, Stanen, Antimonen und Indiumselenid. Bewertet werden die neuesten Entwicklungen bei der Kohlenstoffabscheidung und -nutzung zur Herstellung von Kohlenstoffnanomaterialien sowie die Fortschritte bei mit Graphen/Nanomaterialien verstärkten Batterien, Biosensoren, Elektronik, Katalysatoren, Polymerverbundwerkstoffen und Filtern/Membranen.

Zu den Berichtsinhalten gehören:

  • Globale Nachfrageprognosen für Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, Kohlenstoffnanofasern, Fullerene und Nanodiamanten bis 2034
  • Bewertung von Graphentypen – Produktionskapazitäten, Preise, Hersteller, Anwendungen
  • Analyse von Kohlenstoffnanoröhrentypen – Kapazitäten, Preise, Hersteller, Endmärkte
  • Überblick über Synthesemethoden und Marktchancen für Kohlenstoffnanofasern
  • Fulleren-Produktanalyse, Preisgestaltung, Nachfrage, Hersteller, Technologiebereitschaft
  • Bewertung von Nanodiamanttypen, Produktionsmethoden, Preisgestaltung, Nachfrage, Hauptproduzenten
  • Neue Möglichkeiten bei Graphen-Quantenpunkten – Synthese, Preisgestaltung, Anwendungen
  • Rolle der Kohlenstoffabscheidung bei der Herstellung von Kohlenstoffnanomaterialien
  • Profile von über 590 führenden Herstellern/Lieferanten von Kohlenstoffnanomaterialien. Zu den vorgestellten Unternehmen gehören BeDimensional, BestGraphene, Black Swan Graphene, DexMat, Graphenest, Graphene Leaders Canada, Graphene Manufacturing Group Limited, HydroGraph Clean Power, JEIO, Kumho Petrochemical, KB Element, LG Chem, Nano Diamond Battery, Novusterra, OCSiAl, Paragraf und Zeon Konzern. 
  • Analyse der Eigenschaften, Produktion und Anwendungen von 2D-Materialien jenseits von Graphen – hexagonales Bornitrid, MXene, Übergangsmetalldichalkogenide, schwarzer Phosphor usw.
  • Regionale Nachfrageprognosen für Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt
  • Einfluss von Graphen und Nanomaterialien auf Batterien, Elektronik, Membranen, Beschichtungen
  • Bewertung des Technologiereifegrads für verschiedene Nanomaterialien nach Anwendung

1              DER MARKT FÜR FORTGESCHRITTENE KOHLENSTOFF-NANOMATERIALIEN       36

  • 1.1 Marktübersicht 36
  • 1.2          Rolle fortschrittlicher Kohlenstoff-Nanomaterialien im grünen Wandel   37

2 GRAPHENE 38

  • 2.1 Arten von Graphen 38
  • 2.2 Eigenschaften 39
  • 2.3          Herausforderungen auf dem Graphen-Markt      40
  • 2.4          Graphenproduzenten      41
  • 2.4.1 Produktionskapazitäten 42
  • 2.5          Preis und Preistreiber   44
    • 2.5.1      Preise für makellose Graphenflocken/CVD-Graphen  47
    • 2.5.2      Preise für Graphen mit wenigen Schichten        48
    • 2.5.3      Preise für Graphen-Nanoplättchen 49
    • 2.5.4      Preise für Graphenoxid (GO) und reduziertes Graphenoxid (rGO)               50
    • 2.5.5      Preise für mehrschichtiges Graphen (MLG)           52
    • 2.5.6      Graphentinte     52
  • 2.6          Weltweiter Bedarf 2018–2034, Tonnen 53
    • 2.6.1      Globale Nachfrage nach Graphenmaterial (Tonnen)        53
    • 2.6.2      Weltweite Nachfrage nach Endverbrauchermarkt         56
    • 2.6.3      Graphen-Markt, nach Regionen       57
    • 2.6.4      Globaler Graphenumsatz, nach Markt, 2018–2034              59
  • 2.7          Unternehmensprofile             60 (360 Unternehmensprofile)

3              KOHLENSTOFF-NANORÖHRCHEN    352

  • 3.1 Eigenschaften 353
    • 3.1.1      Vergleichende Eigenschaften von CNTs 354
  • 3.2          Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (MWCNTs)          354
    • 3.2.1      Anwendungen und TRL       355
    • 3.2.2 Produzenten 359
      • 3.2.2.1 Produktionskapazitäten 359
    • 3.2.3      Preis und Preistreiber   360
    • 3.2.4      Globale Marktnachfrage  361
    • 3.2.5      Unternehmensprofile             364 (140 Unternehmensprofile)
  • 3.3          Einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs)           479
    • 3.3.1 Eigenschaften 479
    • 3.3.2 Anwendungen 480
    • 3.3.3 Preise 482
    • 3.3.4 Produktionskapazitäten 483
    • 3.3.5      Globale Marktnachfrage  484
    • 3.3.6      Unternehmensprofile             485 (16 Unternehmensprofile)
  • 3.4          Andere Typen        506
    • 3.4.1      Doppelwandige Kohlenstoffnanoröhren (DWNTs)          506
      • 3.4.1.1 Eigenschaften 506
      • 3.4.1.2 Anwendungen 507
    • 3.4.2      Vertikal ausgerichtete CNTs (VACNTs)              508
      • 3.4.2.1 Eigenschaften 508
      • 3.4.2.2 Anwendungen 508
    • 3.4.3      Wenigwandige Kohlenstoffnanoröhren (FWNTs) 509
      • 3.4.3.1 Eigenschaften 509
      • 3.4.3.2 Anwendungen 510
    • 3.4.4      Kohlenstoff-Nanohörner (CNHs)           511
      • 3.4.4.1 Eigenschaften 511
      • 3.4.4.2 Anwendungen 511
    • 3.4.5      Kohlenstoffzwiebeln  512
      • 3.4.5.1 Eigenschaften 512
      • 3.4.5.2 Anwendungen 513
    • 3.4.6      Bornitrid-Nanoröhren (BNNTs)            514
      • 3.4.6.1 Eigenschaften 514
      • 3.4.6.2 Anwendungen 515
      • 3.4.6.3 Produktion 516
    • 3.4.7      Unternehmen         516 (6 Unternehmensprofile)

4              KOHLENSTOFF-NANOFASERN   521

  • 4.1 Eigenschaften 521
  • 4.2          Synthese             521
    • 4.2.1      Chemische Gasphasenabscheidung           521
    • 4.2.2      Elektrospinnen 521
    • 4.2.3      Vorlagenbasiert               522
    • 4.2.4      Aus Biomasse    522
  • 4.3 Märkte 523
    • 4.3.1      Batterien              523
    • 4.3.2      Superkondensatoren 523
    • 4.3.3      Brennstoffzellen              523
    • 4.3.4 CO2-Abscheidung 524
  • 4.4          Unternehmen         525 (10 Unternehmensprofile)

5              FULLERENE       532

  • 5.1 Eigenschaften 532
  • 5.2 Produkte 533
  • 5.3          Märkte und Anwendungen              534
  • 5.4 Technologiereifegrad (TRL) 535
  • 5.5          Globale Marktnachfrage  535
  • 5.6          Preise    536
  • 5.7          Produzenten           538 (20 Firmenprofile)

6              NANODIAMANTEN            550

  • 6.1 Typen 550
    • 6.1.1      Fluoreszierende Nanodiamanten (FNDs)          554
  • 6.2          Anwendungen       554
  • 6.3          Preis und Preistreiber   558
  • 6.4          Weltweiter Bedarf 2018–2033, Tonnen          559
  • 6.5          Unternehmensprofile             561 (30 Unternehmensprofile)

7              GRAPHENE-QUANTUMPUNKTE      590

  • 7.1          Vergleich mit Quantenpunkten     591
  • 7.2 Eigenschaften 592
  • 7.3          Synthese             592
    • 7.3.1      Top-down-Methode          592
    • 7.3.2      Bottom-up-Methode         593
  • 7.4          Anwendungen       595
  • 7.5          Preis für Graphen-Quantenpunkte 596
  • 7.6          Hersteller von Graphen-Quantenpunkten           597 (9 Unternehmensprofile)

8              KOHLENSTOFF-NANOMATERIALIEN AUS DER KOHLENSTOFFABFASSUNG UND -NUTZUNG  606

  • 8.1          CO2-Abscheidung aus Punktquellen 607
    • 8.1.1      Transport  608
    • 8.1.2      Kapazitäten zur CO2-Abscheidung aus globalen Punktquellen          609
    • 8.1.3      Nach Quelle            610
    • 8.1.4      Nach Endpunkt       611
  • 8.2          Wichtigste Kohlenstoffabscheidungsprozesse 612
    • 8.2.1 Materialien 612
    • 8.2.2      Nachverbrennung             614
    • 8.2.3      Oxy-Fuel-Verbrennung      616
    • 8.2.4      Flüssiges oder überkritisches CO2: Allam-Fetvedt-Zyklus 617
    • 8.2.5      Vorverbrennung 618
  • 8.3          Technologien zur Kohlenstofftrennung 619
    • 8.3.1      Absorptionserfassung         621
    • 8.3.2      Adsorptionserfassung         625
    • 8.3.3      Membranen       627
    • 8.3.4      Flüssiges oder überkritisches CO2 (kryogen) Abscheidung   629
    • 8.3.5      Chemical Looping-basierte Erfassung              630
    • 8.3.6 Calix Advanced Calciner 631
    • 8.3.7      Andere Technologien         632
      • 8.3.7.1   Festoxidbrennstoffzellen (SOFCs)     633
    • 8.3.8      Vergleich der wichtigsten Trenntechnologien         634
    • 8.3.9      Elektrochemische Umwandlung von CO2           634
      • 8.3.9.1   Prozessübersicht             635
  • 8.4          Direct Air Capture (DAC) 638
    • 8.4.1 Beschreibung 638
  • 8.5          Unternehmen         640 (4 Unternehmensprofile)

9              ANDERE 2D-MATERIALIEN  644

  • 9.1          Vergleichende Analyse von Graphen und anderen 2D-Materialien              647
  • 9.2          2D-MATERIAL-HERSTELLUNGSMETHODEN 649
    • 9.2.1      Top-Down-Peeling     649
      • 9.2.1.1   Mechanische Peeling-Methode 650
      • 9.2.1.2   Flüssige Peeling-Methode            650
    • 9.2.2      Bottom-up-Synthese      651
    • 9.2.2.1   Chemische Synthese in Lösung    651
    • 9.2.2.2   Chemische Gasphasenabscheidung           652
  • 9.3          ARTEN VON 2D-MATERIALIEN              653
    • 9.3.1      Hexagonales Bornitrid (h-BN)/Bornitrid-Nanoblätter (BNNSs)           653
      • 9.3.1.1 Eigenschaften 653
      • 9.3.1.2   Anwendungen und Märkte             655
        • 9.3.1.2.1               Elektronik          655
        • 9.3.1.2.2               Brennstoffzellen              655
        • 9.3.1.2.3               Adsorptionsmittel        655
        • 9.3.1.2.4               Fotodetektoren 655
        • 9.3.1.2.5 Textilien 655
        • 9.3.1.2.6               Biomedizinisch          656
    • 9.3.2 MXenes 657
      • 9.3.2.1 Eigenschaften 657
      • 9.3.2.2 Anwendungen 658
        • 9.3.2.2.1               Katalysatoren              658
        • 9.3.2.2.2               Hydrogele            658
        • 9.3.2.2.3               Energiespeichergeräte  658
          • 9.3.2.2.3.1           Superkondensatoren 659
          • 9.3.2.2.3.2           Batterien              659
          • 9.3.2.2.3.3           Gastrennung  659
        • 9.3.2.2.4               Flüssigkeitstrennung             659
        • 9.3.2.2.5               Antibakterielle Mittel    659
    • 9.3.3      Übergangsmetalldichalkogenide (TMD) 660
      • 9.3.3.1 Eigenschaften 660
        • 9.3.3.1.1               Molybdändisulfid (MoS2)               661
        • 9.3.3.1.2               Wolframditellurid (WTe2)        662
      • 9.3.3.2 Anwendungen 662
        • 9.3.3.2.1               Elektronik          662
        • 9.3.3.2.2               Optoelektronik 663
        • 9.3.3.2.3               Biomedizinisch          663
        • 9.3.3.2.4               Piezoelektrik    663
        • 9.3.3.2.5               Sensoren 664
        • 9.3.3.2.6 Filtration 664
        • 9.3.3.2.7               Batterien und Superkondensatoren    664
        • 9.3.3.2.8               Faserlaser         665
    • 9.3.4      Borophen         665
      • 9.3.4.1 Eigenschaften 665
      • 9.3.4.2 Anwendungen 665
        • 9.3.4.2.1               Energiespeicher  665
        • 9.3.4.2.2               Wasserstoffspeicherung            666
        • 9.3.4.2.3               Sensoren 666
        • 9.3.4.2.4               Elektronik          666
    • 9.3.5      Phosphor/Schwarzer Phosphor              667
      • 9.3.5.1 Eigenschaften 667
      • 9.3.5.2 Anwendungen 668
        • 9.3.5.2.1               Elektronik          668
        • 9.3.5.2.2               Feldeffekttransistoren   668
        • 9.3.5.2.3               Thermoelektrik               669
        • 9.3.5.2.4               Batterien              669
          • 9.3.5.2.4.1           Lithium-Ionen-Batterien (LIB)            669
          • 9.3.5.2.4.2           Natrium-Ionen-Batterien      670
          • 9.3.5.2.4.3           Lithium-Schwefel-Batterien 670
        • 9.3.5.2.5 Superkondensatoren 670
        • 9.3.5.2.6               Fotodetektoren 670
        • 9.3.5.2.7               Sensoren 670
    • 9.3.6      Graphitisches Kohlenstoffnitrid (g-C3N4)             671
      • 9.3.6.1 Eigenschaften 671
      • 9.3.6.2 C2N 672
      • 9.3.6.3 Anwendungen 672
        • 9.3.6.3.1               Elektronik          672
        • 9.3.6.3.2               Filtermembranen    672
        • 9.3.6.3.3               Photokatalysatoren  672
        • 9.3.6.3.4               Batterien              673
        • 9.3.6.3.5               Sensoren 673
    • 9.3.7      Germanen       673
      • 9.3.7.1 Eigenschaften 674
      • 9.3.7.2 Anwendungen 675
        • 9.3.7.2.1               Elektronik          675
        • 9.3.7.2.2               Batterien              675
    • 9.3.8 Graphdiyn 676
      • 9.3.8.1 Eigenschaften 676
      • 9.3.8.2 Anwendungen 677
        • 9.3.8.2.1               Elektronik          677
        • 9.3.8.2.2               Batterien              677
          • 9.3.8.2.2.1           Lithium-Ionen-Batterien (LIB)            677
          • 9.3.8.2.2.2           Natriumionenbatterien      677
        • 9.3.8.2.3               Trennmembranen 678
        • 9.3.8.2.4 Wasserfiltration 678
        • 9.3.8.2.5               Photokatalysatoren  678
        • 9.3.8.2.6               Photovoltaik     678
        • 9.3.8.2.7               Gastrennung  678
    • 9.3.9      Graphan            679
      • 9.3.9.1 Eigenschaften 679
      • 9.3.9.2 Anwendungen 679
        • 9.3.9.2.1               Elektronik          680
        • 9.3.9.2.2               Wasserstoffspeicherung            680
    • 9.3.10    Rheniumdisulfid (ReS2) und Diselenid (ReSe2)               680
      • 9.3.10.1 Eigenschaften 680
      • 9.3.10.2 Anwendungen 681
    • 9.3.11    Silicen 681
      • 9.3.11.1 Eigenschaften 681
      • 9.3.11.2 Anwendungen 682
        • 9.3.11.2.1 Elektronik 682
        • 9.3.11.2.2 Thermoelektrik 683
        • 9.3.11.2.3 Batterien 683
        • 9.3.11.2.4 Sensoren 683
        • 9.3.11.2.5 Biomedizinisch 683
    • 9.3.12    Stanen/Tinen 684
      • 9.3.12.1 Eigenschaften 684
      • 9.3.12.2 Anwendungen 685
        • 9.3.12.2.1 Elektronik 685
    • 9.3.13    Antimonen      686
      • 9.3.13.1 Eigenschaften 686
      • 9.3.13.2 Anwendungen 686
    • 9.3.14    Indiumselenid 687
      • 9.3.14.1 Eigenschaften 687
      • 9.3.14.2 Anwendungen 687
        • 9.3.14.2.1 Elektronik 687
    • 9.3.15    Schichtdoppelhydroxide (LDH)             688
      • 9.3.15.1 Eigenschaften 688
      • 9.3.15.2 Anwendungen 688
        • 9.3.15.2.1 Adsorptionsmittel 688
        • 9.3.15.2.2             Katalysator 688
        • 9.3.15.2.3 Sensoren 688
        • 9.3.15.2.4             Elektroden           689
        • 9.3.15.2.5             Flammschutzmittel            689
        • 9.3.15.2.6 Biosensoren 689
        • 9.3.15.2.7             Tissue Engineering          690
        • 9.3.15.2.8             Antimikrobielle Mittel 690
        • 9.3.15.2.9             Arzneimittelabgabe     690
  • 9.4          2D-MATERIALIEN HERSTELLER- UND LIEFERANTENPROFILE         691 (19 Unternehmensprofile)

10 FORSCHUNGSMETHODEN 708

  • 10.1 Technologiereifegrad (TRL) 708

11 REFERENZEN 711

 

Liste der Tabellen

  • Tabelle 1. Fortschrittliche Kohlenstoffnanomaterialien. 36
  • Tabelle 2. Eigenschaften von Graphen, Eigenschaften konkurrierender Materialien, Anwendungen davon. 39
  • Tabelle 3. Herausforderungen auf dem Graphen-Markt. 40
  • Tabelle 4. Hauptproduzenten von Graphen nach Land, jährliche Produktionskapazitäten, Typen und Hauptmärkte, die sie bis 2023 verkaufen. 42
  • Tabelle 5. Arten von Graphen und typische Preise. 45
  • Tabelle 6. Preise für makellose Graphenflocken nach Hersteller. 47
  • Tabelle 7. Preise für Graphen mit wenigen Schichten nach Hersteller. 48
  • Tabelle 8. Preise für Graphen-Nanoplättchen nach Hersteller. 49
  • Tabelle 9. Preise für Graphenoxid und reduziertes Graphenoxid nach Hersteller. 50
  • Tabelle 10. Preise für mehrschichtiges Graphen nach Hersteller. 52
  • Tabelle 11. Preise für Graphen-Tinte nach Hersteller. 52
  • Tabelle 12. Weltweiter Graphenbedarf nach Art des Graphenmaterials, 2018–2034 (Tonnen). 54
  • Tabelle 13. Weltweiter Graphenbedarf nach Regionen, 2018–2034 (Tonnen). 57
  • Tabelle 14. Leistungskriterien von Energiespeichergeräten. 346
  • Tabelle 15. Typische Eigenschaften von SWCNT und MWCNT. 353
  • Tabelle 16. Eigenschaften von CNTs und vergleichbaren Materialien. 354
  • Tabelle 17. Anwendungen von MWCNTs. 355
  • Tabelle 18. Jährliche Produktionskapazität der wichtigsten MWCNT-Produzenten im Jahr 2023 (MT). 359
  • Tabelle 19. Preise für Kohlenstoffnanoröhren (MWCNTS, SWCNT usw.) nach Hersteller. 360
  • Tabelle 20. Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhrenpapier. 466
  • Tabelle 21. Vergleichende Eigenschaften von MWCNT und SWCNT. 479
  • Tabelle 22. Märkte, Vorteile und Anwendungen von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren. 480
  • Tabelle 23. Preise für SWCNTs. 482
  • Tabelle 24. Jährliche Produktionskapazität der SWCNT-Produzenten. 483
  • Tabelle 25. SWCNT-Marktnachfrageprognose (Tonnen), 2018–2033. 484
  • Tabelle 26. Chasm SWCNT-Produkte. 486
  • Tabelle 27. Thomas Swan SWCNT-Produktion. 503
  • Tabelle 28. Anwendungen doppelwandiger Kohlenstoffnanoröhren. 507
  • Tabelle 29. Märkte und Anwendungen für vertikal ausgerichtete CNTs (VACNTs). 508
  • Tabelle 30. Märkte und Anwendungen für wenigwandige Kohlenstoffnanoröhren (FWNTs). 510
  • Tabelle 31. Märkte und Anwendungen für Kohlenstoff-Nanohörner. 511
  • Tabelle 32. Vergleichende Eigenschaften von BNNTs und CNTs. 514
  • Tabelle 33. Anwendungen von BNNTs. 515
  • Tabelle 34. Vergleich der Synthesemethoden für Kohlenstoffnanofasern. 522
  • Tabelle 35. Marktübersicht für Fullerene – Partikeldurchmesser in Verkaufsqualität, Verwendung, Vorteile, durchschnittlicher Preis/Tonne, Großserienanwendungen, Kleinserienanwendungen und neuartige Anwendungen. 532
  • Tabelle 36. Arten von Fullerenen und Anwendungen. 533
  • Tabelle 37. Produkte mit Fullerenen. 533
  • Tabelle 38. Märkte, Vorteile und Anwendungen von Fullerenen. 534
  • Tabelle 39. Globale Marktnachfrage nach Fullerenen, 2018–2033 (Tonnen). 535
  • Tabelle 40. Beispielpreise für Fullerene. 536
  • Tabelle 41. Eigenschaften von Nanodiamanten. 552
  • Tabelle 42. Zusammenfassung der NDS-Typen und Produktionsmethoden – Vor- und Nachteile. 553
  • Tabelle 43. Märkte, Vorteile und Anwendungen von Nanodiamanten. 554
  • Tabelle 44. Preise für Nanodiamanten nach Hersteller/Händler. 558
  • Tabelle 45. Nachfrage nach Nanodiamanten (Tonnen), 2018–2033. 559
  • Tabelle 46. Produktionsmethoden nach den wichtigsten ND-Herstellern. 561
  • Tabelle 47. Nanodiamant-Produktliste von Adamas Nanotechnologies, Inc. 563
  • Tabelle 48. Nanodiamant-Produktliste von Carbodeon Ltd. Oy. 567
  • Tabelle 49. Daicel-Nanodiamant-Produktliste. 570
  • Tabelle 50. FND Biotech Nanodiamond-Produktliste. 572
  • Tabelle 51. Nanodiamant-Produktliste von JSC Sinta. 576
  • Tabelle 52. Plasmachem-Produktliste und Anwendungen. 584
  • Tabelle 53. Nanodiamanten-Produktliste von Ray-Techniques Ltd. 586
  • Tabelle 54. Vergleich der durch Detonation und Lasersynthese erzeugten ND. 587
  • Tabelle 55. Vergleich von Graphen-QDs und Halbleiter-QDs. 591
  • Tabelle 56. Vor- und Nachteile von Methoden zur Herstellung von GQDs. 594
  • Tabelle 57. Anwendungen von Graphen-Quantenpunkten. 595
  • Tabelle 58. Preise für Graphen-Quantenpunkte. 596
  • Tabelle 59. Beispiele für Punktquellen. 607
  • Tabelle 60. Bewertung von Kohlenstoffabscheidungsmaterialien             613
  • Tabelle 61. Chemische Lösungsmittel, die bei der Nachverbrennung verwendet werden. 616
  • Tabelle 62. Im Handel erhältliche physikalische Lösungsmittel für die Kohlenstoffabscheidung vor der Verbrennung. 619
  • Tabelle 63. Hauptabfangverfahren und ihre Trenntechnologien. 619
  • Tabelle 64. Übersicht über Absorptionsmethoden zur CO2-Abscheidung. 621
  • Tabelle 65. Im Handel erhältliche physikalische Lösungsmittel, die bei der CO2-Absorption verwendet werden. 623
  • Tabelle 66. Übersicht über Adsorptionsmethoden zur CO2-Abscheidung. 625
  • Tabelle 67. Übersicht über membranbasierte Methoden zur CO2-Abscheidung. 627
  • Tabelle 68. Vergleich der wichtigsten Trenntechnologien. 634
  • Tabelle 69. CO2-abgeleitete Produkte durch elektrochemische Umwandlungsanwendungen, Vor- und Nachteile. 635
  • Tabelle 70. Vor- und Nachteile von DAC. 639
  • Tabelle 71. 2D-Materialtypen. 646
  • Tabelle 72. Vergleichende Analyse von Graphen und anderen 2D-Nanomaterialien. 647
  • Tabelle 73. Vergleich der Top-Down-Peeling-Methoden zur Herstellung von 2D-Materialien. 649
  • Tabelle 74. Vergleich der Bottom-up-Synthesemethoden zur Herstellung von 2D-Materialien. 652
  • Tabelle 75. Eigenschaften von hexagonalem Bornitrid (h-BN). 654
  • Tabelle 76. Elektronische und mechanische Eigenschaften von einschichtigem Phosphor, Graphen und MoS2. 668
  • Tabelle 77. Eigenschaften und Anwendungen von funktionalisiertem Germanen. 674
  • Tabelle 78. GDY-basierte Anodenmaterialien in LIBs und SIBs      677
  • Tabelle 79. Physikalische und elektronische Eigenschaften von Stanen. 685
  • Tabelle 80. Beispiele für den Technology Readiness Level (TRL). 709

Abbildungsverzeichnis

  • Abbildung 1. Graphen und seine Nachkommen: oben rechts: Graphen; oben links: Graphit = gestapeltes Graphen; unten rechts: Nanotube=gerolltes Graphen; unten links: Fullerene=eingewickeltes Graphen. 39
  • Abbildung 2. Weltweiter Graphenbedarf nach Art des Graphenmaterials, 2018–2034 (Tonnen). 55
  • Abbildung 3. Globale Graphennachfrage nach Märkten, 2018–2034 (Tonnen). 56
  • Abbildung 4. Weltweiter Graphenbedarf nach Regionen, 2018–2034 (Tonnen). 58
  • Abbildung 5. Weltweiter Graphenumsatz nach Markt, 2018–2034 (Millionen USD). 59
  • Abbildung 6. Graphen-Heizfilme. 60
  • Abbildung 7. Graphenflockenprodukte. 66
  • Abbildung 8. AIKA Black-T. 71
  • Abbildung 9. Gedruckte Graphen-Biosensoren. 79
  • Abbildung 10. Prototyp eines gedruckten Speichergeräts. 84
  • Abbildung 11. Schaltplan der Brain Scientific-Elektrode. 102
  • Abbildung 12. Schematische Darstellung einer Graphen-Batterie. 131
  • Abbildung 13. Dotz Nano GQD-Produkte. 133
  • Abbildung 14. Membran-Entfeuchtungstestzelle auf Graphenbasis. 141
  • Abbildung 15. Proprietäre atmosphärische CVD-Produktion. 153
  • Abbildung 16. Tragbarer Schweißsensor. 192
  • Abbildung 17. InP/ZnS, Perowskit-Quantenpunkte und Siliziumharz-Komposit unter UV-Beleuchtung. 199
  • Abbildung 18. BioStamp nPoint. 236
  • Abbildung 19. Nanotech Energy-Batterie. 257
  • Abbildung 20. Hybridbatteriebetriebenes Elektro-Motorradkonzept. 260
  • Abbildung 21. NAWAStitch integriert in Kohlefaserverbundwerkstoff. 261
  • Abbildung 22. Schematische Darstellung eines Dreikammersystems für die SWCNH-Produktion. 262
  • Abbildung 23. TEM-Bilder von Kohlenstoff-Nanobürsten. 263
  • Abbildung 24. Testleistung nach 6 Wochen ACT II gemäß Scania STD4445. 283
  • Abbildung 25. Quantag GQDs und Sensor. 286
  • Abbildung 26. Wärmeleitender Graphenfilm. 302
  • Abbildung 27. Talcoat-Graphen gemischt mit Farbe. 315
  • Abbildung 28. T-FORCE CARDEA NULL. 319
  • Abbildung 29. Nachfrage nach MWCNT nach Anwendung im Jahr 2022.    362
  • Abbildung 30. Marktnachfrage nach Kohlenstoffnanoröhren nach Märkten, 2018–2033 (Tonnen). 363
  • Abbildung 31. AWN Nanotech-Prototyp zur Wassergewinnung. 368
  • Abbildung 32. Große transparente Heizung für LiDAR. 382
  • Abbildung 33. Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Technologie von Carbonics, Inc. 384
  • Abbildung 34. Fuji-Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Produkte. 397
  • Abbildung 35. Schematische Darstellung von gestapelten Kohlenstoffnanoröhren. 400
  • Abbildung 36. CSCNT-Verbunddispersion. 401
  • Abbildung 37. Flexible integrierte CNT-CMOS-Schaltkreise mit Stufenverzögerungen von weniger als 10 Nanosekunden. 406
  • Abbildung 38. CNT-Produkt von Koatsu Gas Kogyo Co. Ltd. 411
  • Abbildung 39. NAWACap. 433
  • Abbildung 40. NAWAStitch integriert in Kohlefaserverbundwerkstoff. 434
  • Abbildung 41. Schematische Darstellung eines Dreikammersystems für die SWCNH-Produktion. 435
  • Abbildung 42. TEM-Bilder von Kohlenstoff-Nanobürsten. 436
  • Abbildung 43. CNT-Film. 439
  • Abbildung 44. Shinko Carbon Nanotube TIM-Produkt. 454
  • Abbildung 45. SWCNT-Marktnachfrageprognose (Tonnen), 2018–2033. 484
  • Abbildung 46. Schema eines Wirbelschichtreaktors, der die Erzeugung von SWNTs mithilfe des CoMoCAT-Prozesses maßstäblich vergrößern kann. 487
  • Abbildung 47. Farbprodukt aus Kohlenstoffnanoröhren. 492
  • Abbildung 48. MEIJO eDIPS-Produkt. 493
  • Abbildung 49. HiPCO®-Reaktor. 497
  • Abbildung 50. Smell iX16 Mehrkanal-Gasdetektorchip. 501
  • Abbildung 51. Der Geruchsinspektor. 501
  • Abbildung 52. Toray CNF gedrucktes RFID. 504
  • Abbildung 53. Querschnittsaufnahme und Modell eines doppelwandigen Kohlenstoffnanoröhrenbündels. 507
  • Abbildung 54. Schematische Darstellung einer vertikal ausgerichteten Kohlenstoffnanoröhrenmembran (VACNT), die zur Wasseraufbereitung verwendet wird. 509
  • Abbildung 55. TEM-Bild von FWNTs. 509
  • Abbildung 56. Schematische Darstellung von Kohlenstoff-Nanohörnern. 511
  • Abbildung 57. TEM-Bild einer Kohlenstoffzwiebel. 513
  • Abbildung 58. Schematische Darstellung von Bornitrid-Nanoröhren (BNNTs). Abwechselnde B- und N-Atome sind in Blau und Rot dargestellt. 514
  • Abbildung 59. Konzeptdiagramm von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SWCNT) (A) und mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) (B) mit typischen Abmessungen von Länge, Breite und Abstand zwischen Graphenschichten in MWCNTs (Quelle: JNM) . 515
  • Abbildung 60. Kohlenstoffnanoröhren-Klebefolie. 519
  • Abbildung 61. Technology Readiness Level (TRL) für Fullerene. 535
  • Abbildung 62. Globale Marktnachfrage nach Fullerenen, 2018–2033 (Tonnen). 536
  • Abbildung 63. Detonations-Nanodiamant. 550
  • Abbildung 64. DND-Primärpartikel und -Eigenschaften. 551
  • Abbildung 65. Funktionelle Gruppen von Nanodiamanten. 552
  • Abbildung 66. Nachfrage nach Nanodiamanten (Tonnen), 2018–2033. 560
  • Abbildung 67. NBD-Batterie. 579
  • Abbildung 68. Neomond-Dispersionen. 581
  • Abbildung 69. Visuelle Darstellung von Graphenoxidschichten (schwarze Schichten), in die Nanodiamanten eingebettet sind (helle weiße Punkte). 583
  • Abbildung 70. Grün fluoreszierende Graphen-Quantenpunkte. 590
  • Abbildung 71. Schematische Darstellung von (a) CQDs und (c) GQDs. HRTEM-Bilder von (b) C-Punkten und (d) GQDs, die eine Kombination aus Zickzack- und Sesselkanten zeigen (Positionen markiert als 1–4). 591
  • Abbildung 72. Graphen-Quantenpunkte. 593
  • Abbildung 73. Top-Down- und Bottom-Up-Methoden. 594
  • Abbildung 74. Dotz Nano GQD-Produkte. 597
  • Abbildung 75. InP/ZnS, Perowskit-Quantenpunkte und Siliziumharz-Komposit unter UV-Beleuchtung. 601
  • Abbildung 76. Quantag GQDs und Sensor. 602
  • Abbildung 77. CO2-Abscheidungs- und -Abscheidungstechnologie. 607
  • Abbildung 78. Globale Kapazität von Anlagen zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung aus Punktquellen. 609
  • Abbildung 79. Globale Kohlenstoffabscheidungskapazität nach CO2-Quelle, 2022.   610
  • Abbildung 80. Globale Kohlenstoffabscheidungskapazität nach CO2-Quelle, 2030.   611
  • Abbildung 81. Globale Kohlenstoffabscheidungskapazität nach CO2-Endpunkt, 2022 und 2030.          612
  • Abbildung 82. Kohlenstoffabscheidungsprozess nach der Verbrennung. 615
  • Abbildung 83. CO2-Abscheidung nach der Verbrennung in einem Kohlekraftwerk. 615
  • Abbildung 84. Kohlenstoffabscheidungsprozess durch Sauerstoffverbrennung. 617
  • Abbildung 85. Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung von flüssigem oder überkritischem CO2. 618
  • Abbildung 86. Kohlenstoffabscheidungsprozess vor der Verbrennung. 619
  • Abbildung 87. Absorptionstechnologie auf Aminbasis. 622
  • Abbildung 88. Druckwechsel-Absorptionstechnologie. 627
  • Abbildung 89. Membrantrenntechnologie. 629
  • Abbildung 90. Destillation von flüssigem oder überkritischem CO2 (kryogen). 630
  • Abbildung 91. Prozessschema des Chemical Looping. 631
  • Abbildung 92. Fortschrittlicher Kalzinierungsreaktor von Calix. 632
  • Abbildung 93. Diagramm zur CO2-Abscheidung einer Brennstoffzelle. 633
  • Abbildung 94. Elektrochemische CO₂-Reduktionsprodukte. 635
  • Abbildung 95. Aus der Luft abgeschiedenes CO2 mit DAC-Anlagen für flüssige und feste Sorptionsmittel, Lagerung und Wiederverwendung. 639
  • Abbildung 96. Globale CO2-Abscheidung aus Biomasse und DAC im Netto-Null-Szenario. 639
  • Abbildung 97. Strukturen von Nanomaterialien basierend auf Abmessungen. 644
  • Abbildung 98. Schematische Darstellung von 2D-Materialien. 646
  • Abbildung 99. Diagramm der mechanischen Peeling-Methode. 650
  • Abbildung 100. Diagramm der Flüssig-Peeling-Methode 651
  • Abbildung 101. Struktur von hexagonalem Bornitrid. 653
  • Abbildung 102. Anwendung von BN-Nanoblatt-Textilien. 656
  • Abbildung 103. Strukturdiagramm von Ti3C2Tx. 658
  • Abbildung 104. Arten und Anwendungen von 2D-TMDCs. 660
  • Abbildung 105. Links: Molybdändisulfid (MoS2). Rechts: Wolframditellurid (WTe2) 661
  • Abbildung 106. SEM-Bild von MoS2. 662
  • Abbildung 107. Rasterkraftmikroskopische Aufnahme eines repräsentativen MoS2-Dünnschichttransistors. 663
  • Abbildung 108. Schema des Molybdändisulfid (MoS2)-Dünnschichtsensors mit den abgeschiedenen Molekülen, die zusätzliche Ladung erzeugen. 664
  • Abbildung 109. Borophen-Schema. 665
  • Abbildung 110. Struktur von schwarzem Phosphor. 667
  • Abbildung 111. Schwarzer Phosphorkristall. 668
  • Abbildung 112. Flexible Mehrschicht-Phosphorentransistoren mit Bottom-Gate und hydrophober dielektrischer Verkapselung. 669
  • Abbildung 113: Graphitkohlenstoffnitrid. 671
  • Abbildung 114. Struktureller Unterschied zwischen Graphen und C2N-h2D-Kristallen: (a) Graphen; (b) C2N-h2D-Kristall. Bildnachweis: Ulsan National Institute of Science and Technology. 672
  • Abbildung 115. Schema von Germanen. 673
  • Abbildung 116. Struktur von Graphdiin. 676
  • Abbildung 117. Schema des Graphan-Kristalls. 679
  • Abbildung 118. Schema einer Monoschicht aus Rheniumdisulfid. 680
  • Abbildung 119. Silicenstruktur. 681
  • Abbildung 120. Einlagiges Silicen auf einem Silber(111)-Substrat. 682
  • Abbildung 121. Silicentransistor. 683
  • Abbildung 122. Kristallstruktur von Stanen. 684
  • Abbildung 123. Atomstrukturmodell für das 2D-Stanen auf Bi2Te3(111). 685
  • Abbildung 124. Schema von Indiumselenid (InSe). 687
  • Abbildung 125. Anwendung von Li-Al-LDH als CO2-Sensor. 689
  • Abbildung 126. Membran-Entfeuchtungstestzelle auf Graphenbasis. 698

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