知识 碳纳米管的生产方法有哪些? 5 项关键技术详解
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技术团队 · Kintek Solution

更新于 2个月前

碳纳米管的生产方法有哪些? 5 项关键技术详解

碳纳米管(CNT)的生产有多种方法,每种方法都有其独特的优势和挑战。

最主要的商业方法是化学气相沉积(CVD)。

其他方法包括激光烧蚀、电弧放电以及新兴的绿色技术,如熔盐中的二氧化碳电解和甲烷热解。

每种方法都有自己的一套工艺参数,需要进行优化才能成功生产碳纳米管。

碳纳米管的生产方法有哪些? 5 种关键技术详解

碳纳米管的生产方法有哪些? 5 项关键技术详解

1.化学气相沉积(CVD)

化学气相沉积是商业化生产碳纳米管最普遍的方法。

该工艺包括在高温下分解金属催化剂上的碳氢化合物气体。

金属催化剂通常是铁、钴或镍,沉积在基底上。

当碳氢化合物气体流过催化剂时,会发生分解,碳原子沉积在催化剂上,长成纳米管。

CVD 可以很好地控制纳米管的结构和取向,因此适用于各种应用。

2.激光烧蚀

这种方法是使用高功率激光在熔炉中蒸发石墨目标。

气化的碳凝结成纳米管。

激光烧蚀法能够生产高质量的单壁碳纳米管,但与 CVD 相比,其成本效益和可扩展性较低。

3.电弧放电

在电弧放电过程中,惰性气体环境中的两个石墨电极之间会产生大电流电弧。

高热使阳极气化,气化的碳在冷却后形成纳米管。

这种方法也很有效,但与化学气相沉积法相比,可控性较差,且能耗较高。

4.在熔盐中电解二氧化碳

这种方法可以捕获二氧化碳,并利用熔盐电解来生产碳纳米管。

这种方法利用了温室气体,是一种可持续发展的方法,但生产的纳米管质量令人担忧。

5.甲烷热解

该工艺是将甲烷热分解成氢和固态碳,其中包括碳纳米管。

CarbonMeta Technologies 和亨斯迈(Huntsman)等公司正在利用废甲烷探索这种方法,以有效封存碳排放。

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