I metodi di preparazione dei CNT (nanotubi di carbonio) comprendono principalmente l'ablazione laser, la scarica ad arco, la deposizione chimica da vapore (CVD), la deposizione chimica da vapore catalitica modificata e i metodi emergenti che utilizzano materie prime verdi o di scarto, come l'elettrolisi del biossido di carbonio in sali fusi e la pirolisi del metano. Ogni metodo presenta vantaggi e applicazioni uniche, che influenzano la qualità e l'efficienza della produzione di CNT.
1. Ablazione laser e scarica ad arco:
Questi metodi tradizionali prevedono l'uso di processi ad alta energia per vaporizzare le fonti di carbonio, che poi si condensano per formare i nanotubi. L'ablazione laser utilizza un laser per vaporizzare un bersaglio di grafite, mentre la scarica ad arco comporta un arco ad alta corrente tra due elettrodi di grafite. Questi metodi possono produrre CNT di alta qualità, ma sono meno efficienti e più costosi, il che li rende meno redditizi dal punto di vista commerciale rispetto alla CVD.2. Deposizione chimica da vapore (CVD):
La CVD è il processo commerciale dominante per la produzione di CNT. Comporta la decomposizione di gas idrocarburi su un catalizzatore metallico ad alte temperature. Il processo è scalabile e relativamente economico, consentendo la produzione di CNT in grandi quantità. La qualità dei CNT prodotti da CVD può essere molto variabile, a seconda dei parametri del processo, come la temperatura, la portata del gas e il tipo di catalizzatore.
3. Deposizione chimica da vapore catalitica modificata:
Questo metodo comprende variazioni del processo CVD, come l'utilizzo di monossido di carbonio come materia prima. Queste modifiche possono migliorare l'efficienza e il controllo della crescita dei CNT, portando potenzialmente a CNT di qualità superiore e più uniformi.4. Materie prime verdi e di scarto:
I metodi emergenti si concentrano su materie prime sostenibili e basate sui rifiuti. L'anidride carbonica catturata tramite elettrolisi in sali fusi e la pirolisi del metano ne sono un esempio. Questi metodi mirano a convertire i gas di scarto in preziosi CNT, riducendo l'impatto ambientale e fornendo una fonte sostenibile di carbonio. Tuttavia, la qualità dei CNT prodotti con questi metodi può essere inferiore e i processi possono richiedere un'ulteriore ottimizzazione.
