Il metodo più comunemente utilizzato per la sintesi di nanomateriali è quello della deposizione chimica da vapore (CVD). La CVD è una tecnica chimica affidabile utilizzata per produrre nanomateriali e film sottili 2D su vari substrati. In questo metodo, i materiali precursori in forma di vapore reagiscono o si decompongono su un substrato, con o senza catalizzatori, in una camera evacuata a temperatura elevata.
La CVD ha diverse varianti, tra cui la CVD a bassa pressione, la CVD a pressione atmosferica, la CVD a parete calda, la CVD a parete fredda, la CVD al plasma, la CVD foto-assistita e la CVD laser-assistita. Queste varianti offrono flessibilità in termini di condizioni operative e possono essere adattate alle specifiche esigenze di sintesi dei nanomateriali.
Il metodo CVD è stato ampiamente utilizzato per la sintesi di vari nanomateriali a base di carbonio, come fullereni, nanotubi di carbonio (CNT), nanofibre di carbonio (CNF), grafene e altri ancora. Questi nanomateriali possiedono proprietà termiche, elettriche e meccaniche uniche che li rendono adatti a un'ampia gamma di applicazioni.
Sebbene per la sintesi dei nanomateriali si utilizzino anche altri metodi come la deposizione fisica da vapore, i sol-gel, l'elettrodeposizione e la macinazione a sfere, la CVD è considerata il metodo di maggior successo per una preparazione scalabile a basso costo. Tuttavia, va notato che i metodi CVD tradizionali presentano alcuni inconvenienti, tra cui le alte temperature operative, il probabile utilizzo di catalizzatori metallici, la contaminazione, i difetti e gli interstizi introdotti dal trasferimento post-crescita.
Per ovviare a questi inconvenienti, è stata sviluppata la CVD potenziata al plasma (PECVD). La PECVD consente la preparazione in situ senza catalizzatori a basse temperature, rendendola un metodo indispensabile per le applicazioni pratiche della sintesi di nanomateriali.
In sintesi, il metodo CVD, comprese le sue varianti come la PECVD, è la tecnica più comune e ampiamente utilizzata per la sintesi di nanomateriali. Offre scalabilità, versatilità e la capacità di produrre vari nanomateriali a base di carbonio con proprietà uniche.
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