Os nanotubos de carbono (CNTs) são sintetizados através de três métodos principais: ablação por laser, descarga por arco e deposição química de vapor (CVD).
Explicação dos 3 métodos
1. Ablação a laser
A ablação a laser envolve a utilização de um laser de alta potência para vaporizar um alvo de grafite no vácuo.
O carbono vaporizado condensa-se em nanotubos após arrefecimento.
Este método é particularmente eficaz para produzir nanotubos de carbono de parede simples (SWCNTs) de alta qualidade.
No entanto, é relativamente caro e não é tão escalável como outros métodos.
2. Descarga por arco elétrico
No método de descarga por arco, é passada uma corrente contínua entre dois eléctrodos de grafite numa atmosfera de gás inerte.
O calor intenso gerado pelo arco vaporiza o ânodo.
O vapor de carbono resultante forma nanotubos após o arrefecimento.
Esta técnica pode produzir nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) e SWCNTs.
No entanto, resulta frequentemente numa mistura de outros materiais carbonados.
O método de descarga por arco é relativamente simples e económico.
No entanto, o seu controlo pode ser difícil, conduzindo a uma qualidade inconsistente do produto.
3. Deposição em fase vapor por processo químico (CVD)
A CVD é atualmente o processo comercial mais dominante para a síntese de CNT.
Envolve a decomposição de um gás contendo carbono (como o metano ou o etileno) num catalisador metálico a altas temperaturas.
Os átomos de carbono do gás depositam-se nas partículas do catalisador, formando nanotubos.
A CVD permite um bom controlo da estrutura e orientação dos nanotubos.
É também escalável e pode ser adaptada para utilizar uma variedade de matérias-primas, incluindo materiais verdes ou resíduos.
Cada um destes métodos tem as suas vantagens e limitações.
A escolha do método depende dos requisitos específicos da aplicação, incluindo a qualidade desejada, a quantidade e o custo dos CNTs.
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