纳米碳材料是分散相尺度至少有一维小于100纳米的碳基材料，其组成可包含碳原子、异种原子或纳米孔隙，主要类型包括碳纳米管、碳纳米纤维和纳米碳球 。该材料因量子效应和小尺寸特性，具备高比表面积、导电性及力学强度等独特性质 。
20世纪发现的C60分子推动了富勒烯研究，2000年德美科学家成功制备C20笼状分子。随着激光蒸发法、化学气相沉积法等技术发展，碳纳米管等材料实现可控合成。2020年名古屋大学开发三维纳米碳分子合成法，通过催化反应构建八元环结构，为材料合成提供新路径 。该材料已应用于储能器件、传感器、复合材料及生物医学等领域，如航空航天中的高强度纤维、抗菌材料和光催化制氢技术 。
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