纳米管可通过多种方式用作催化剂。其中一种方法是将电流通过纳米管，使其能够向接触反应场所的分子提供电子。这种电子转移过程可促进化学反应并加快反应速度。
在生产工艺方面，纳米管可以用不同的方法合成。传统方法包括激光烧蚀和电弧放电，但目前最常见的商业工艺是化学气相沉积（CVD）。改良的 CVD 方法使用一氧化碳作为原料。不过，目前有一个新兴领域，重点是利用绿色或废弃原料生产纳米管。例如，在熔盐中电解捕获的二氧化碳可用于利用绿色原料生产纳米管。甲烷热解是将甲烷直接热分解为氢气和固体碳黑（包括纳米管）的另一种方法，它利用废弃物或副产品甲烷作为原料。
原料的选择也会影响合成过程。甲烷和乙烯在掺入纳米碳管之前的热转换过程中需要氢气。另一方面，氢气除了对催化剂有还原作用外，在通过乙炔合成纳米管的过程中作用不大。据观察，在氢浓度相对较低的情况下，氢可能会通过还原催化剂或参与热反应来促进通过甲烷和乙烯合成的碳纳米管的生长。此外，与通过乙炔合成的纳米管相比，通过乙烯合成的纳米管的生长率更高，这表明了一种 "类似聚合的形成机制"。
要实现较高的纳米管生长率，保持最佳的停留时间至关重要。停留时间太短可能导致无法积累足够的碳源，从而造成浪费。反之，过长的停留时间可能会限制碳源的补充，导致不必要的副产品积累。
纳米管在绿色技术方面也具有巨大潜力。它们可用于混凝土、薄膜和电子产品等应用领域，其独特的性能可提供环保的解决方案。不过，纳米管在绿色技术领域的主要市场是锂离子电池。随着去碳化努力推动汽车电气化，纳米管作为导电添加剂在锂离子电池中发挥着至关重要的作用。它们主要作为导电浆料的一部分用于阴极。研究人员还在探索纳米管在下一代电池（如锂-空气或锂-硫电池）以及锂金属阳极中的应用。
在评估纳米管对环境的影响时，必须将其与替代材料进行比较。就作为导电添加剂的碳纳米管而言，可将其与炭黑和石墨烯进行比较。与石墨烯和碳纳米管相比，炭黑的每公斤二氧化碳排放量通常更高，而且在复合材料中的负载要求也更高。此外，根据米其林的一项研究，与其他纳米碳相比，纳米管强化轮胎的纳米颗粒释放量更低。另一方面，石墨烯在能源效率、水资源需求以及在生产方法中使用刺激性化学品（如悍马公司的方法）等方面也面临着挑战。
总之，纳米管作为催化剂及其在各行各业的应用为可持续发展和绿色技术带来了巨大希望。
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