ينطوي تخليق الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) في المقام الأول على ثلاث طرق رئيسية: الاستئصال بالليزر، والتفريغ القوسي، والترسيب الكيميائي للبخار (CVD). ومن بين هذه الطرق، تُعد تقنية الترسيب الكيميائي للبخار الكيميائي (CVD) التقنية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في كل من التطبيقات البحثية والتجارية نظرًا لتعدد استخداماتها وقابليتها للتطوير.
ترسيب البخار الكيميائي (CVD):
الترسيب الكيميائي بالترسيب القلعي القابل للتحويل هي عملية تتحلل فيها الغازات المحتوية على الكربون في درجات حرارة عالية لترسيب الكربون على ركيزة على شكل أنابيب نانوية. وتسمح هذه الطريقة بالتحكم الدقيق في أبعاد الأنابيب النانوية النانوية ومحاذاتها، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات بما في ذلك الإلكترونيات والمواد المركبة وتخزين الطاقة. وعادةً ما تكون درجة الحرارة المطلوبة للترسيب الكيميائي القابل للتحويل إلى نقش على القسطرة فوق 800 درجة مئوية، ولكن التطورات في الترسيب الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD) مكّنت من التركيب عند درجات حرارة أقل بكثير (أقل من 400 درجة مئوية). وهذا مفيد بشكل خاص لدمج النانوتينات ثلاثية الأبعاد مع ركائز حساسة للحرارة مثل الزجاج لتطبيقات الانبعاثات الميدانية.الترسيب الكيميائي بالبخار المعزز بالبلازما (PECVD):
تستخدم تقنية الترسيب الكيميائي بالبخار المعزز بالبلازما لتعزيز التفاعلات الكيميائية التي تنطوي عليها عملية الترسيب، وبالتالي تقليل درجة الحرارة المطلوبة. وتعد هذه التقنية ضرورية للتحضير الموضعي للنانوتينات ثلاثية الأبعاد في درجات حرارة منخفضة، وهو أمر ضروري للجمع بين الأجهزة الإلكترونية النانوية وتكنولوجيا المعالجة الإلكترونية الدقيقة التقليدية. وتتيح القدرة على تصنيع النانوتينات النانوية الصلبة في درجات حرارة منخفضة إمكانيات لإنشاء دوائر متكاملة ذات سعة كبيرة جداً وعلى نطاق واسع جداً.
ابتكارات المواد الأولية:
غالبًا ما تستخدم الطرق التقليدية للتحويل القابل للذوبان بالقنوات CVD الهيدروكربونية مثل الميثان أو الإيثيلين كمواد وسيطة. إلا أن هناك اهتماماً متزايداً باستخدام المواد الأولية الخضراء أو النفايات لتخليق النيتروز النفثالينات المقطعية. على سبيل المثال، يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون المحتجز عن طريق التحليل الكهربائي في الأملاح المنصهرة، على الرغم من وجود مخاوف بشأن جودة النانو تيرفثالات الكربون المدمجة المنتجة بهذه الطريقة. كما أن التحلل الحراري للميثان، الذي ينطوي على التحلل الحراري المباشر للميثان إلى هيدروجين وكربون صلب (بما في ذلك النانو تيرفثالات CNTs)، هو طريقة أخرى ناشئة. وتقوم شركات مثل CarbonMeta Technologies وHuntsman باستكشاف استخدام نفايات الميثان أو الميثان الناتج عن النفايات كمادة وسيطة، مما قد يؤدي إلى حبس انبعاثات الكربون في شكل مادي بدلاً من إطلاقها كغازات دفيئة.
تحسين العمليات وتقييم دورة الحياة:
