碳纳米管是由什么组成的单质

碳纳米管由纯碳元素组成，结构上是由单层或多层石墨烯片卷曲形成的无缝管状结构。直径一般在1到100纳米之间，长度可达数微米甚至毫米级别。这种独特的管状结构赋予了碳纳米管极高的强度和导电性，是已知材料中强度最高的之一。碳纳米管的碳原子通过sp²杂化形成六边形网格，类似于石墨的原子排列方式。

碳纳米管完全由碳原子构成，不含任何其他元素杂质。根据层数可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管两种类型。单壁碳纳米管由单个石墨烯层卷曲而成，多壁碳纳米管则由多个同轴的石墨烯圆筒组成。碳纳米管中的碳原子排列高度有序，形成了完美的晶体结构，这种纯粹的碳组成使其在电子器件、复合材料和能源存储等领域具有广泛应用前景。