Il metodo più utilizzato per sintetizzare i nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) è la deposizione chimica da vapore (CVD). La CVD è la tecnica più sviluppata e comunemente utilizzata per la produzione commerciale di nanotubi di carbonio (CNT). Offre una maggiore flessibilità in termini di controllo del diametro, della lunghezza e della morfologia dei nanotubi.
La CVD prevede la decomposizione termica di precursori di idrocarburi o gas contenenti carbonio in presenza di un catalizzatore. Il processo richiede il riarrangiamento in fase gassosa e la deposizione di catalizzatori per ottenere un elevato rapporto costo-efficacia e un impatto ambientale limitato. La CVD catalitica (CCVD) è particolarmente vantaggiosa per la sintesi su larga scala di CNT puri, grazie alla sua controllabilità strutturale e all'economicità.
La scelta dei parametri operativi del processo CVD è fondamentale per il successo della sintesi dei nanotubi di carbonio. Fattori come la temperatura, la concentrazione della fonte di carbonio e il tempo di residenza giocano un ruolo significativo nel determinare la produttività e la qualità dei nanotubi. L'ottimizzazione di questi parametri è essenziale per ottenere le proprietà desiderate e ridurre il consumo di energia e i requisiti di materiale.
Sebbene la CVD sia il metodo dominante per la sintesi di SWCNT, in passato sono state utilizzate anche altre tecniche come l'ablazione laser e la scarica ad arco. Tuttavia, la CVD ha dimostrato di essere il metodo più efficace e ampiamente adottato per la produzione commerciale.
Vale la pena notare che la CVD non si limita alla sintesi degli SWCNT, ma può essere utilizzata anche per produrre altri nanomateriali di carbonio come fullereni, nanofibre di carbonio (CNF), grafene, carbonio derivato da carburo (CDC), nanoioni di carbonio (CNO) e MXeni. Tuttavia, per quanto riguarda la sintesi di SWCNT, la CVD è il metodo preferito grazie alla sua versatilità e scalabilità.
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