Os métodos de preparação de CNT (nanotubos de carbono) incluem principalmente a ablação por laser, a descarga por arco, a deposição química de vapor (CVD), a deposição química de vapor catalítica modificada e métodos emergentes que utilizam matérias-primas ecológicas ou resíduos, como a eletrólise do dióxido de carbono em sais fundidos e a pirólise do metano. Cada método tem as suas vantagens e aplicações únicas, influenciando a qualidade e a eficiência da produção de CNT.
1. Ablação por laser e descarga por arco:
Estes métodos tradicionais envolvem a utilização de processos de alta energia para vaporizar fontes de carbono, que depois se condensam para formar nanotubos. A ablação por laser utiliza um laser para vaporizar um alvo de grafite, enquanto a descarga por arco envolve um arco de alta corrente entre dois eléctrodos de grafite. Estes métodos podem produzir CNT de alta qualidade, mas são menos eficientes e mais caros, o que os torna menos viáveis comercialmente em comparação com a CVD.2. Deposição química em fase vapor (CVD):
A CVD é o processo comercial dominante para a produção de CNT. Envolve a decomposição de gases de hidrocarbonetos num catalisador metálico a altas temperaturas. O processo é escalável e relativamente económico, permitindo a produção de CNT em grandes quantidades. A qualidade dos CNT produzidos por CVD pode ser muito variável, dependendo dos parâmetros do processo, como a temperatura, os caudais de gás e o tipo de catalisador.
3. Deposição em fase vapor por processo químico catalítico modificado:
Este método inclui variações do processo de CVD, como a utilização de monóxido de carbono como matéria-prima. Estas modificações podem aumentar a eficiência e o controlo do crescimento dos CNT, conduzindo potencialmente a CNT de maior qualidade e mais uniformes.4. Matérias-primas verdes e resíduos:
Os métodos emergentes centram-se em matérias-primas sustentáveis e baseadas em resíduos. O dióxido de carbono capturado por eletrólise em sais fundidos e a pirólise do metano são exemplos. Estes métodos têm como objetivo converter gases residuais em valiosos CNT, reduzindo o impacto ambiental e fornecendo uma fonte sustentável de carbono. No entanto, a qualidade dos CNT produzidos por estes métodos pode ser inferior e os processos podem exigir uma maior otimização.
