Méthode de décharge par arc : La méthode de décharge par arc est la principale méthode de production de nanotubes de carbone. Le processus spécifique consiste à placer des électrodes de graphite dans un récipient de réaction rempli d'hélium ou d'argon gazeux, générant un arc électrique entre les électrodes à des températures atteignant environ 4 000 degrés Celsius. Dans ces conditions, le graphite s'évapore, produisant des fullerènes (C60), du carbone amorphe et des nanotubes de carbone à simple paroi ou à plusieurs parois. Les rendements relatifs de ces produits peuvent être ajustés en contrôlant le catalyseur et la teneur en hydrogène dans la cuve.
Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) : la méthode de dépôt chimique en phase vapeur introduit des hydrocarbures ou des oxydes contenant du carbone-dans un four tubulaire à haute-température contenant un catalyseur, où ils subissent une décomposition catalytique pour former des nanotubes de carbone. Le CVD surmonte certaines des limitations de la méthode de décharge par arc.
Méthode d'évaporation laser : Le processus spécifique d'évaporation laser est le suivant : Une cible en graphite constituée d'un mélange catalyseur métallique/graphite est placée au milieu d'un long tube de quartz, qui est ensuite placé à l'intérieur d'un four de chauffage. Lorsque la température du four atteint un certain niveau, un gaz inerte est introduit dans le tube et un faisceau laser est focalisé sur la cible en graphite. Sous irradiation laser, du carbone gazeux est généré. Comme ce carbone gazeux et ces particules de catalyseur sont transportées par le flux de gaz de la zone à haute -température vers la zone à basse-température, elles se transforment en NTC sous l'action du catalyseur.
Méthode de pyrolyse en phase solide-à basse température- : la méthode de pyrolyse en phase solide-produit des nanotubes de carbone en préparant des intermédiaires. Tout d’abord, des intermédiaires céramiques métastables en silicium -nitrure de carbone (Si-C-N) sont préparés. Ensuite, ces intermédiaires nano-céramiques sont placés dans un chaudron de nitrure de bore et chauffés dans un four à résistance en graphite pour décomposition. L'azote gazeux est simultanément introduit comme gaz protecteur. Après environ 1 heure de chauffage, la poudre nano-intermédiaire commence à pyrolyser et les atomes de carbone migrent vers la surface.
Méthode de bombardement ionique : dans un four à vide, le carbone est évaporé par décharge ionique ou électronique, et le précipité contenant des nanotubes de carbone et d'autres structures est collecté sur un condenseur.
Méthode de synthèse par polymérisation
Dans la préparation de nanotubes de carbone CNT, la méthode de synthèse par polymérisation fait généralement référence à la méthode de réplication et d'amplification à l'aide d'une matrice. Le processus général de préparation des nanotubes de carbone CNT est similaire à celui des réactions de synthèse organique, et ses réactions secondaires sont complexes et diverses, ce qui rend difficile de garantir que tous les nanotubes de carbone d'un même lot sont des nanotubes en forme de fauteuil-ou dentelés.
