Для получения нанотрубок преимущественно используется метод химического осаждения из паровой фазы (CVD). Этот метод стал доминирующим коммерческим процессом благодаря своей экономичности, структурной управляемости и пригодности для крупномасштабного производства.
Химическое осаждение из паровой фазы (CVD):
CVD - это процесс, в котором углеродсодержащие газы разлагаются при высоких температурах, как правило, в присутствии катализатора, образуя углеродные нанотрубки. Катализатор играет решающую роль в управлении ростом нанотрубок, позволяя контролировать их структуру и свойства. Процесс включает в себя термическую обработку, способствующую газофазной перегруппировке и осаждению катализатора, что необходимо для получения высококачественных нанотрубок.
- Преимущества CVD:Контролируемость структуры:
- CVD позволяет точно контролировать диаметр, длину и хиральность нанотрубок, что очень важно для их применения в различных областях, таких как электроника, композиты и хранение энергии.Экономическая эффективность:
- Метод относительно недорог и масштабируем, что делает его идеальным для промышленных применений, где требуется большое количество нанотрубок.Универсальность:
CVD может использоваться для получения различных наноструктур, а не только углеродных нанотрубок, что повышает его привлекательность в области нанотехнологий.Проблемы и разработки в области CVD:
Несмотря на свои преимущества, CVD сталкивается с такими проблемами, как необходимость в очень высоких температурах, которые сложно контролировать и поддерживать. Кроме того, существуют опасения по поводу воздействия на окружающую среду и потребления энергии, связанного с этим процессом. В настоящее время ведутся работы по оптимизации параметров процесса, таких как температура, концентрация источника углерода и время пребывания, с целью повышения производительности и снижения воздействия на окружающую среду.
Новые тенденции в CVD:
