Os nanotubos de carbono (CNT) são materiais fascinantes com uma vasta gama de aplicações.
São fabricados através de vários métodos, cada um com as suas próprias vantagens e desafios.
Vamos explorar as quatro principais técnicas utilizadas para produzir CNTs.
4 Técnicas Principais Explicadas
1. Deposição química de vapor (CVD)
A CVD é o método mais comum para produzir CNTs comercialmente.
Envolve a decomposição de gases de hidrocarbonetos num catalisador metálico a altas temperaturas.
Este processo conduz à formação de nanotubos de carbono.
A CVD pode ser modificada, por exemplo, utilizando monóxido de carbono como matéria-prima, para aumentar a eficiência e controlar as propriedades dos CNT.
2. Ablação por laser e descarga por arco
Trata-se de métodos tradicionais em que um alvo de grafite é ablacionado com um laser ou submetido a um arco elétrico.
Estes métodos são menos comuns em ambientes comerciais devido ao seu elevado consumo de energia e menor rendimento em comparação com a CVD.
3. Métodos emergentes que utilizam matérias-primas verdes ou resíduos
Os métodos mais recentes centram-se na sustentabilidade.
Estão a ser exploradas técnicas como a eletrólise do dióxido de carbono em sais fundidos e a pirólise do metano.
A eletrólise do dióxido de carbono envolve a captura de CO2 e a sua conversão em CNTs.
A pirólise do metano decompõe diretamente o metano em hidrogénio e carbono sólido, que pode incluir CNTs.
Este método está a ser explorado por empresas como a CarbonMeta Technologies e a Huntsman como forma de sequestrar as emissões de carbono.
4. Parâmetros do processo e controlo de qualidade
O sucesso da síntese de CNT, particularmente em CVD, depende de vários parâmetros.
Estes incluem a temperatura, a pressão, os caudais de gás e a natureza do catalisador.
A investigação académica tem estudado extensivamente estes parâmetros para otimizar as condições de crescimento e melhorar a qualidade dos CNT.
Esta investigação ajuda a desenvolver abordagens genéricas para a síntese de CNT, tendo como objetivo a eficiência energética e material.
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