La méthode la plus courante utilisée pour la synthèse des nanomatériaux est la méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Le dépôt chimique en phase vapeur est une technique chimique fiable utilisée pour produire des nanomatériaux 2D et des films minces sur différents substrats. Dans cette méthode, les matériaux précurseurs sous forme de vapeur réagissent ou se décomposent sur un substrat, avec ou sans catalyseurs, dans une chambre sous vide et à température élevée.
La CVD comporte plusieurs variantes, notamment la CVD à basse pression, la CVD à pression atmosphérique, la CVD à paroi chaude, la CVD à paroi froide, la CVD améliorée par plasma, la CVD photo-assistée et la CVD assistée par laser. Ces variantes offrent une certaine souplesse en termes de conditions d'exploitation et peuvent être adaptées aux exigences spécifiques de la synthèse de nanomatériaux.
La méthode CVD a été largement utilisée pour la synthèse de divers nanomatériaux à base de carbone, tels que les fullerènes, les nanotubes de carbone (CNT), les nanofibres de carbone (CNF), le graphène, etc. Ces nanomatériaux possèdent des propriétés thermiques, électriques et mécaniques uniques qui les destinent à un large éventail d'applications.
Bien que d'autres méthodes telles que le dépôt physique en phase vapeur, les gels solubles, l'électrodéposition et le broyage à billes soient également utilisées pour la synthèse de nanomatériaux, le dépôt en phase vapeur est considéré comme la méthode la plus efficace pour une préparation modulable à faible coût. Il convient toutefois de noter que les méthodes traditionnelles de dépôt en phase vapeur présentent certains inconvénients, notamment des températures de fonctionnement élevées, l'utilisation probable de catalyseurs métalliques, la contamination, les défauts et les interstices introduits par le transfert post-croissance.
Pour remédier à ces inconvénients, la CVD assistée par plasma (PECVD) a été mise au point. La PECVD permet une préparation in situ sans catalyseur à basse température, ce qui en fait une méthode impérative pour les applications pratiques de la synthèse des nanomatériaux.
En résumé, la méthode CVD, y compris ses variantes comme la PECVD, est la technique la plus courante et la plus largement utilisée pour la synthèse de nanomatériaux. Elle est modulable, polyvalente et permet de produire divers nanomatériaux à base de carbone dotés de propriétés uniques.
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