合成碳纳米管（CNT）的主要化学方法是化学气相沉积法（CVD）。这种方法是在高温下将碳氢化合物气体在金属催化剂上分解，从而形成碳纳米管。化学气相沉积法因其可扩展性和对纳米管结构的可控性而备受青睐，成为最主要的商业工艺。
详细说明：
-
化学气相沉积（CVD）工艺：
-
在 CVD 工艺中，前驱气体（通常是甲烷或乙烯等碳氢化合物）在高温（通常在 600°C 至 1200°C 之间）下通过金属催化剂（通常是铁、钴或镍）。金属催化剂颗粒作为成核点，气体中的碳原子在此分解，然后重新组装成纳米管的管状结构。纳米管的生长方向与催化剂表面垂直。催化剂和基质的制备：
-
催化剂通常沉积在基底上，基底可以是硅片或陶瓷板。催化剂颗粒的大小必须合适（通常为 1-100 纳米），以促进纳米管的生长。催化剂层的制备至关重要，因为它会影响纳米管的密度、排列和质量。
-
工艺参数：
-
通过 CVD 合成 CNT 的成功与否取决于多个参数，包括温度、气体流速、压力和催化剂的选择。例如，温度越高，生长速度越快，但也可能导致纳米管出现缺陷。气体流速会影响可用于生长的碳原子浓度，而压力则会影响这些原子向催化剂表面的扩散。新兴技术和原料：
CVD 的最新发展包括在改良催化 CVD 方法中使用一氧化碳作为原料。此外，人们对使用绿色或废弃物原料的兴趣日益浓厚，例如通过熔盐电解或甲烷热解捕获的二氧化碳。这些方法的目的是在生产 CNT 的同时管理环境废物并减少温室气体排放。
