碳纳米管从其发现以来，一直是一个研究热点。因为前面有朋友对于碳纳米管提出探讨。我再次把我以前的一些研究分析结果与大家共享。

首先声明我写此文的目的不是贬低碳纳米管的研究，碳纳米管还有很多问题值得探索。我对于饭岛澄男老师的取得的开创性成果是很尊敬的，但是他的研究，存在对碳纳米管理论分析不深入的问题。我们应当纠正碳纳米管研究的方向性偏差。

碳纳米管的特异性能来源于其尺寸的量子效应，这似乎是不容置疑的。但是在仔细研究碳纳米管化学键结构后，发现很多研究也存在跟风的问题，我感到不少研究者是糊涂跟风的，所以在此对碳纳米管的问题予以阐述。

1.制备无限长的单根分散碳纳米管，理论上是无法实现的。 碳纳米管也是不能稳定做到很长和很粗而保持性能不变的，这一问题可以从两个维度来分析。分为单壁碳纳米管（Single-walled nanotubes, SWNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled nanotubes, MWNTs）来分析。

2. 轴向上,分散的单壁碳纳米管是依靠端部的封端sp3杂化化学键差异或者催化剂基底异质连接化学键，产生的键角色散角应力，才可以单根稳定分散达到几十微米长度的,至于更长长度它是以束的形式存在。所以分散的单壁碳纳米管其长度有限，具体与基底有关，此数字会变化。长度再增长，只能通过纳米管在液体中、碳纳米管互相缠绕、形成螺旋或者形成集束才可以实现，达到数十厘米级或更长，但是再增长，其性质已经与短长度是不一样了。制备无限长的单根分散碳纳米管，理论上是无法实现的，单壁碳纳米管在增长后，其性质也变了，实际它表面的化学键除了部分SP3轨道，并不是完全一致的sp2杂化轨道（实际这两种轨道之间还存在过渡带，既不是sp2杂，也不是SP3轨道，以电子轨道定义的化学键本身是平均化的认识结果，如果仅是粗略去认识，会以为是完全一致)，电子云的分布也不是均匀的，靠近基底和封端的端部的碳碳键与远离基底和封端的碳碳键电子轨道是渐变和有差异的，（基底的异质化学键连接作用或者sp3杂化和sp2杂化轨道之间的连接，都存在过渡区）这导致很多基于此的研究结论都存在想当然的错误，单壁碳纳米管在其表面不同位置其化学键的键长和键角是有差异的，这点在电镜下观察似乎都不显著，但并不代表这一变化不存在，不是碳纳米管微观结构示意图显示的都是完全一致的正六边形结构，虽然这种差异在宏观看来很微小，但是对于微观尺度来说足可以影响其性质，这点我讲给其他朋友听的时候，他一开始极力反对，但是我告诉他量子化学分析却显示，我讲的才是必然结果，只是我们研究还不仔细，他再仔细思考后觉得还是我讲的有道理。类似的多壁碳纳米管在轴向上也存在类似问题，它的性质受端部影响。还可以补充的一点是，碳纳米螺旋管虽然自旋性不好控制，而为何长度却基本一致呢！那是其封端化学键基本一致导致的，这可以作为我的观点最有力的一个观察证据。

3.  多壁碳纳米管除了轴向问题，还存在径向问题变粗的问题。在碳纳米管变粗的过程中，实际碳碳键sp2杂化轨道受到的色散角应力分量是在变化的，实际壁数增加，每层的碳碳键的键角是在变化的，所以最终外层的碳纳米管它实际的电子云分布会偏离稳态，所以多壁碳纳米管其可以稳定存在的直径值，也存在一个最大限度，不可能无限变粗，其表面出现空洞缺陷是必然的。很多试图克服这一缺陷的努力是徒劳的。

因为碳纳米管未被授予诺贝尔奖，所以有很多同仁为饭岛澄男老师鸣不平，大家都认为他是最有力的诺奖竞争者，日本更是把它作为其国家的诺奖希望种子，但是我认为碳纳米管研究多年，对其理论上的应用限制条件饭岛老师未搞清楚，才是问题所在，而今年得诺奖石墨烯的两位也存在对其研究并未完全搞清楚的问题，但是明显西方照顾西方。而饭岛澄男老师似乎也未在此点上有深入理论认识，浪费了大量研究者的时间。现有的碳纳米管的生长的机理理论未考虑我上述提及的因素，所以显得漏洞很多，而且解释不了很多实际问题。