Τεχνολογία προετοιμασίας των νανοσωλήνων άνθρακα με ένα τοίχωμα
► Μέθοδος εκφόρτισης τόξου
Η εκφόρτιση ARC είναι μια σημαντική τεχνολογία για την πρώιμη πραγματοποίηση της σύνθεσης των νανοσωλήνων άνθρακα με ένα τοίχωμα. Σε ένα αδρανές περιβάλλον αερίου, αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την εξάτμιση του ηλεκτροδίου γραφίτη με τόξο υψηλής τάσης και τις προκύπτουσες εναποθέσεις ατμών άνθρακα στην επιφάνεια του καταλύτη για να σχηματίσουν SWCNTs. Αυτή η μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα της απλότητας και της ταχύτητας, αλλά η δυσκολία στον διαχωρισμό νανοσωλήνων άνθρακα υψηλής καθαρότητας ήταν πάντα ένα πρόβλημα.
► Χημική μέθοδος εναπόθεσης ατμών
Η εναπόθεση χημικών ατμών (CVD) είναι επί του παρόντος η κυρίαρχη μέθοδος για τη βιομηχανική παραγωγή νανοσωλήνων άνθρακα με ένα τοίχωμα. Χρησιμοποιεί πηγές άνθρακα όπως μεθάνιο ή αιθυλένιο. Σε υψηλές θερμοκρασίες, με τη βοήθεια ενός καταλύτη, οι πηγές άνθρακα αποσυντίθενται και κατατίθενται για να συνθέσουν τα SWCNTs. Σε σύγκριση με τη μέθοδο εκφόρτισης ARC, η CVD έχει υψηλή απόδοση και καλή καθαρότητα προϊόντων, αλλά αντιμετωπίζει επίσης τις προκλήσεις της ανάκτησης του καταλύτη και του υψηλού κόστους.
► Μέθοδος εξάτμισης λέιζερ
Η μέθοδος εξάτμισης με λέιζερ παράγει νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα βομβαρδίζοντας έναν στόχο γραφίτη που περιέχει έναν καταλύτη με παλμούς λέιζερ υψηλής ενέργειας. Αυτή η μέθοδος μπορεί να προετοιμάσει τα SWCNTs εξαιρετικά υψηλή καθαρότητα, με καθαρότητα 70% έως 90%. Ωστόσο, λόγω του σύνθετου εξοπλισμού και του υψηλού κόστους, περιορίζει τη δυνατότητα βιομηχανικής εφαρμογής μεγάλης κλίμακας.
Μέθοδος πυρόλυσης στερεάς φάσης χαμηλής θερμοκρασίας
Η διαδικασία σύνθεσης νανοσωλήνων άνθρακα με πυρόλυση στερεάς φάσης χαμηλής θερμοκρασίας είναι σταθερή και κατάλληλη για παραγωγή εργαστηριακής κλίμακας. Αυτή η μέθοδος δεν απαιτεί καταλύτη, αλλά χρειάζεται πρώτες ύλες υψηλής καθαρότητας και είναι επί του παρόντος δύσκολο να επιτευχθεί παραγωγή μεγάλης κλίμακας.
το βιοϊατρικό πεδίο.