Os nanotubos de carbono (CNTs) são sintetizados através de vários métodos, sendo a deposição química de vapor (CVD) o mais utilizado na produção comercial. Este processo envolve a decomposição de gases de hidrocarbonetos num catalisador metálico a altas temperaturas, normalmente superiores a 800°C, para formar nanotubos de carbono. A qualidade e o rendimento dos CNT podem ser influenciados por vários parâmetros, incluindo a temperatura, a pressão, os caudais de gás e o tipo de catalisador utilizado.
Deposição Química em Vapor (CVD):
No processo CVD, um gás precursor, frequentemente um hidrocarboneto como o metano ou o etileno, é introduzido num reator que contém um catalisador metálico, como o ferro, o cobalto ou o níquel. O gás é aquecido a uma temperatura elevada, levando-o a decompor-se e a depositar carbono nas partículas do catalisador. Os átomos de carbono alinham-se então em estruturas hexagonais, formando a forma cilíndrica dos nanotubos. O crescimento dos CNTs pode ser controlado ajustando os parâmetros do processo, que incluem a escolha do catalisador, a temperatura e a composição do gás.Deposição de vapor químico enriquecida com plasma (PECVD):
Um método alternativo, PECVD, utiliza plasma para melhorar o processo de deposição, permitindo temperaturas mais baixas (abaixo de 400°C) e potencialmente maior qualidade dos CNTs. Este método é particularmente útil para depositar CNTs em substratos que não suportam temperaturas elevadas, como o vidro ou determinados polímeros. A utilização de plasma aumenta a reatividade dos gases, facilitando a formação de CNTs a temperaturas mais baixas.
Matérias-primas verdes e resíduos:
Os métodos emergentes centram-se na utilização de matérias-primas verdes ou residuais para sintetizar CNT, com o objetivo de reduzir o impacto ambiental e utilizar materiais residuais. Por exemplo, a eletrólise do dióxido de carbono em sais fundidos pode produzir CNTs, embora haja preocupações quanto à qualidade do material produzido. A pirólise do metano, que envolve a decomposição térmica do metano em hidrogénio e carbono sólido, é outro método promissor, especialmente quando se utilizam resíduos ou subprodutos de metano.
Deposição Catalítica de Vapor Químico (CCVD):
