탄소 나노튜브(CNT)는 다양한 방법으로 합성되며, 가장 널리 사용되는 상업적 공정은 화학 기상 증착(CVD)입니다. 다른 전통적인 방법으로는 레이저 제거와 아크 방전이 있습니다. CVD 공정에는 일산화탄소, 최근에는 용융염에서 전기분해로 포집한 메탄 열분해 및 이산화탄소와 같은 친환경 또는 폐기물 공급원료를 포함한 다양한 공급원료가 사용됩니다.
화학 기상 증착(CVD):
CVD는 상업적으로 탄소 나노튜브를 합성하는 데 주로 사용되는 방법입니다. 이 기술은 일반적으로 금속 촉매가 있는 상태에서 고온에서 탄소 함유 가스를 분해하여 탄소 원자를 나노튜브 형태로 기판에 증착하는 것입니다. 온도, 압력, 가스 유량, 촉매의 특성과 같은 공정 파라미터는 CNT의 품질과 수율에 큰 영향을 미칩니다.레이저 제거:
이 방법은 고출력 레이저를 사용하여 고온 챔버에서 흑연 타겟을 기화시킵니다. 기화된 탄소는 응축되어 CNT를 형성합니다. 이 기술은 고품질 CNT를 생산하는 것으로 알려져 있지만 높은 에너지 소비량과 비용으로 인해 상업적으로 실용성이 떨어집니다.
아크 방전:
아크 방전에서는 보호 가스 분위기에서 두 흑연 전극 사이에 직류 전류가 흐릅니다. 아크에 의해 생성된 강렬한 열이 양극을 기화시키고 그 증기로부터 CNT가 형성됩니다. 이 방법도 고품질의 CNT를 생산할 수 있지만 높은 에너지 소비와 제한된 확장성 등 레이저 제거와 유사한 단점이 있습니다.
친환경 또는 폐기물 공급 원료를 사용하는 새로운 방법:
