碳纳米管（CNT）正面临着若干重大挑战，这些挑战对于在各行各业广泛采用和利用碳纳米管至关重要。
碳纳米管面临的 4 大挑战
1.生产规模
利用碳纳米管的主要挑战之一是大规模生产碳纳米管的能力。
化学气相沉积（CVD）方法虽然有效，但需要精确控制各种参数，以确保碳纳米管的质量和产量。
合成过程涉及复杂的步骤和条件，要在大规模上持续复制具有挑战性。
这种可扩展性问题会影响 CNT 的成本和可用性，进而影响其更广泛的应用和市场渗透。
2.环境影响
在考虑对环境的影响时，通常会将碳纳米管与炭黑和石墨烯等替代材料进行比较。
虽然与炭黑相比，碳纳米管每公斤的二氧化碳排放量通常较低，但石墨烯和碳纳米管的生产方法都有各自的环境挑战。
例如，石墨烯的生产方法（如悍马公司的方法）是能源密集型的，需要大量的水和刺激性化学品。
为了提高 CNT 的可持续性，需要尽量减少 CNT 生产对环境的影响，包括能源消耗和废物产生。
3.融入实际应用
将 CNT 的有益特性从纳米级转化为片材、面纱或纱线等宏观产品面临着巨大的技术挑战。
碳纳米管固有的各向异性，尤其是垂直排列的碳纳米管（VACNT），提供了独特的机会，但也使其与各种材料和产品的整合变得复杂。
确保碳纳米管在复合材料中均匀分散并保持其特性，对其在锂离子电池、导电聚合物和增强复合材料等应用中的有效使用至关重要。
4.竞争与市场潜力
碳纳米管面临其他导电碳材料的竞争，如切碎碳纤维、炭黑和石墨烯。
在各种应用中采用碳纳米管不仅取决于其独特的性能，还取决于其与现有材料相比的成本效益和性能。
探索非传统性价比和了解不断变化的市场动态对于确定碳纳米管的潜在增长领域至关重要。
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