Metodo della scarica ad arco: il metodo della scarica ad arco è il metodo principale per produrre nanotubi di carbonio. Il processo specifico prevede il posizionamento degli elettrodi di grafite in un recipiente di reazione riempito con gas elio o argon, generando un arco elettrico tra gli elettrodi a temperature che raggiungono circa 4000 gradi Celsius. In queste condizioni, la grafite evapora, producendo fullereni (C60), carbonio amorfo e nanotubi di carbonio a parete singola-o a parete multipla-. Le rese relative di questi prodotti possono essere regolate controllando il catalizzatore e il contenuto di idrogeno nel recipiente.
Deposizione chimica da fase vapore (CVD): il metodo di deposizione chimica da fase vapore introduce idrocarburi o ossidi contenenti carbonio-in un forno tubolare ad alta-temperatura contenente un catalizzatore, dove subiscono la decomposizione catalitica per formare nanotubi di carbonio. CVD supera alcune delle limitazioni del metodo di scarica ad arco.
Metodo di evaporazione laser: il processo specifico di evaporazione laser è il seguente: un bersaglio di grafite costituito da una miscela di catalizzatore metallico e grafite viene posizionato al centro di un lungo tubo di quarzo, che viene quindi posizionato all'interno di un forno di riscaldamento. Quando la temperatura del forno raggiunge un certo livello, nel tubo viene introdotto gas inerte e un raggio laser viene focalizzato sul bersaglio di grafite. Sotto l'irradiazione laser, viene generato carbonio gassoso. Poiché le particelle gassose di carbonio e catalizzatore vengono trasportate dal flusso di gas dalla zona ad alta-temperatura alla zona a bassa-temperatura, si trasformano in CNT sotto l'azione del catalizzatore.
Metodo di pirolisi in fase-solida-a bassa temperatura: il metodo di pirolisi in fase-solida produce nanotubi di carbonio preparando intermedi. Per prima cosa vengono preparati intermedi ceramici metastabili su scala nanometrica di silicio-nitruro di carbonio (Si-C-N). Quindi, questi intermedi nano-ceramici vengono posti in un calderone di nitruro di boro e riscaldati in un forno a resistenza di grafite per la decomposizione. Contemporaneamente viene introdotto il gas azoto come gas protettivo. Dopo circa 1 ora di riscaldamento, la nano-polvere intermedia inizia a pirolizzare e gli atomi di carbonio migrano verso la superficie.
Metodo del bombardamento ionico: in un forno a vuoto, il carbonio viene evaporato mediante scarica ionica o elettronica e il precipitato contenente nanotubi di carbonio e altre strutture viene raccolto su un condensatore.
Metodo di sintesi per polimerizzazione
Nella preparazione dei nanotubi di carbonio CNT, il metodo di sintesi della polimerizzazione si riferisce generalmente al metodo di replicazione e amplificazione utilizzando uno stampo. Il processo generale di preparazione dei nanotubi di carbonio CNT è simile a quello delle reazioni di sintesi organica e le sue reazioni collaterali sono complesse e diversificate, rendendo difficile garantire che tutti i nanotubi di carbonio nello stesso lotto siano nanotubi a forma di poltrona-o seghettati.
