Les méthodes de préparation des NTC (nanotubes de carbone) comprennent principalement l'ablation laser, la décharge à l'arc, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), le dépôt chimique en phase vapeur à catalyse modifiée, et des méthodes émergentes utilisant des matières premières vertes ou des déchets telles que l'électrolyse du dioxyde de carbone dans des sels fondus et la pyrolyse du méthane. Chaque méthode présente des avantages et des applications uniques, qui influencent la qualité et l'efficacité de la production de NTC.
1. Ablation laser et décharge d'arc :
Ces méthodes traditionnelles impliquent l'utilisation de processus à haute énergie pour vaporiser les sources de carbone, qui se condensent ensuite pour former des nanotubes. L'ablation laser utilise un laser pour vaporiser une cible de graphite, tandis que la décharge d'arc implique un arc à courant élevé entre deux électrodes de graphite. Ces méthodes peuvent produire des NTC de haute qualité, mais elles sont moins efficaces et plus coûteuses, ce qui les rend moins viables commercialement que la CVD.2. Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) :
Le dépôt chimique en phase vapeur est le principal procédé commercial de production de NTC. Il implique la décomposition d'hydrocarbures gazeux sur un catalyseur métallique à des températures élevées. Ce procédé est modulable et relativement rentable, ce qui permet de produire des NTC en grandes quantités. La qualité des NTC produits par CVD peut être très variable, en fonction des paramètres du procédé tels que la température, les débits de gaz et le type de catalyseur.
3. Dépôt chimique en phase vapeur avec catalyseur modifié :
Cette méthode comprend des variations du procédé CVD, telles que l'utilisation de monoxyde de carbone comme matière première. Ces modifications peuvent améliorer l'efficacité et le contrôle de la croissance des NTC, ce qui peut conduire à des NTC de meilleure qualité et plus uniformes.4. Matières premières vertes et déchets :
Les méthodes émergentes se concentrent sur les matières premières durables et basées sur les déchets. Le dioxyde de carbone capturé par électrolyse dans des sels fondus et la pyrolyse du méthane en sont des exemples. Ces méthodes visent à convertir les gaz résiduaires en NTC précieux, réduisant ainsi l'impact sur l'environnement et fournissant une source durable de carbone. Toutefois, la qualité des NTC produits par ces méthodes peut être inférieure, et les processus peuvent nécessiter une optimisation plus poussée.
