碳纳米管 (CNT) 可通过多种方法合成，包括激光蒸发、化学气相沉积 (CVD) 和等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)。激光蒸发法是使用高功率激光在高温炉中蒸发碳靶，碳靶通常与催化剂混合。气化后的碳凝结成纳米管。这种方法以生产具有可控特性的高质量单壁碳纳米管（SWCNT）而闻名。
激光蒸发合成法：
在激光蒸发法中，使用 CO2 或 Nd:YAG 激光等脉冲激光加热石英炉中含有少量金属催化剂（如铁、钴或镍）的石墨靶，温度约为 1200°C 至 1400°C。激光产生的高能量使石墨和催化剂颗粒气化，然后在烘箱的较冷区域重新结合并凝结成碳纳米管。这种方法可以生产出直径和长度相对均匀的高纯度 SWCNT，使其适用于各种应用。碳纳米管的特性：
- 碳纳米管因其独特的结构而表现出非凡的特性。它们由卷起的石墨烯片组成，这赋予了它们非凡的机械强度、导电性和导热性。纳米碳管的强度比钢高，重量比铝轻，导电性能可与铜媲美。它们的热导率也非常高，可与钻石媲美。这些特性使碳纳米管成为广泛应用的理想材料。碳纳米管的应用：
- 结构材料： 由于强度高、重量轻，碳纳米管可用于复合材料，以增强航空航天、汽车和运动器材所用材料的机械性能。
- 电子产品： 由于具有可控带隙和高载流子迁移率，碳纳米管可用作电子设备（包括晶体管）的半导体。
- 能量存储： 碳纳米管可用于电池和超级电容器，以提高储能能力和充放电速率。
- 生物医学应用： 可对碳纳米管进行功能化处理，用于药物输送、组织工程和生物传感器。
场发射： 由于具有出色的场发射特性，CNT 可用于场发射显示器 (FED) 和电子源。
结论
