Методы получения УНТ (углеродных нанотрубок) включают в себя, прежде всего, лазерную абляцию, дуговой разряд, химическое осаждение из паровой фазы (CVD), модифицированное каталитическое химическое осаждение из паровой фазы, а также новые методы с использованием экологически чистого или отработанного сырья, такие как электролиз диоксида углерода в расплавленных солях и пиролиз метана. Каждый метод имеет свои уникальные преимущества и области применения, влияющие на качество и эффективность производства УНТ.
1. Лазерная абляция и дуговой разряд:
Эти традиционные методы предполагают использование высокоэнергетических процессов для испарения источников углерода, которые затем конденсируются, образуя нанотрубки. Лазерная абляция использует лазер для испарения графитовой мишени, а дуговой разряд - сильноточную дугу между двумя графитовыми электродами. Эти методы позволяют получать высококачественные УНТ, но они менее эффективны и более дороги, что делает их менее коммерчески жизнеспособными по сравнению с CVD.2. Химическое осаждение из паровой фазы (CVD):
CVD является доминирующим коммерческим процессом для производства УНТ. Он включает в себя разложение углеводородных газов на металлическом катализаторе при высоких температурах. Этот процесс масштабируемый и относительно экономичный, что позволяет производить УНТ в больших количествах. Качество УНТ, полученных методом CVD, может сильно варьироваться в зависимости от таких параметров процесса, как температура, скорость потока газа и тип катализатора.
3. Модифицированное каталитическое химическое осаждение из паровой фазы:
Этот метод включает в себя вариации процесса CVD, например, использование монооксида углерода в качестве исходного сырья. Эти модификации могут повысить эффективность и контроль роста УНТ, что потенциально может привести к получению более качественных и однородных УНТ.4. Экологически чистое и отработанное сырье:
Новые методы ориентированы на экологически чистое сырье и сырье из отходов. В качестве примера можно привести улавливание диоксида углерода путем электролиза в расплавленных солях и пиролиз метана. Эти методы направлены на преобразование отходящих газов в ценные УНТ, что позволяет снизить воздействие на окружающую среду и обеспечить устойчивый источник углерода. Однако качество УНТ, получаемых этими методами, может быть ниже, и процессы могут потребовать дальнейшей оптимизации.
