什么是碳納米管?碳納米管是由類似于石墨的六邊形網格所組成管狀物，一般由數層到數十層組成的同軸圓管。它的層之間的距離為0.34nm，比石墨的層間距離大一點，局部區域呈呈凹凸狀，沒有手性，它的結構呈現六邊形，其連接完美，有很多關于力學的異常，電學和化學性能。新詞碳納米管有很大的用處，碳納米管有很大的需求。

碳納米管怎么制備?這里有幾種方法，讓我們來一起詳細的了解碳納米管怎樣的制備吧。

碳納米管的制備:熱解聚合物法

用高溫的方法來分解碳氫化合物來制備碳納米管。它是用化學熱解的方法，加上乙炔或苯熱解有機金屬原始反應物,制備出碳納米管。通過把檸檬酸和甘醇聚酯化作用得到的聚合物在400 ℃，然后在將得到的聚合物在空氣氣氛下進行熱處理 8h，然后冷卻到室溫 ,得到了碳納米管。在420～450 ℃下在 H2 氣氛下，用金屬Ni 作為催化劑 , 熱解粒狀的聚乙烯，合成了碳納米管。Sen等在900 ℃下，Ar和 H2 氣氛下熱解二茂鐵、二茂鎳、二茂鈷，也得到了碳納米管。這些金屬化合物熱解后不僅提供了碳源，而且同時也提供了催化劑顆粒，它的生長機制跟催化裂解法相似。

碳納米管的制備:催化裂解法

催化裂解法也稱做化學氣相沉積法，是烴類或含碳氧化物在催化劑的催化下裂解而成。其基本原理是將有機氣體(如乙炔、乙烯等)混以一定比例的氮氣作為壓制氣體，通入事先除去氧的石英管中，在一定的溫度下，在催化劑表面裂解形成碳源，碳源通過催化劑擴散，在催化劑后表面長出碳納米管，同時推著小的催化劑顆粒前移。直到催化劑顆粒全部被石墨層包覆，碳納米管生長結束。該方法的優點是：反應過程易于控制，設備簡單，原料成本低，可大規模生產，產率高等。缺點是：反應溫度低，碳納米管層數多，石墨化程度較差，存在較多的結晶缺陷，對碳納米管的力學性能及物理化學性能會有不良的影響。

碳納米管的制備:激光蒸發法

原理是利用激光束照射至含有金屬的石墨靶上，將其蒸發同時結合一定的反應氣體，

在基底和反應腔壁上沉積出碳納米管。Smalley等制備 C60時，在電極中加入一定量的催化劑，得到了單壁碳納米管。Thess等改進實驗條件，采用該方法首次得到相對較大數量的單壁碳納米管。實驗在 1 473 K條件下，采用50 ns的雙脈沖激光照射含Ni/ Co催化劑顆粒的石墨靶，獲得高質量的單壁碳納米管管束。

碳納米管的制備:火焰法

法是利用甲烷和少量的氧燃燒產生的熱量作為加熱源。在爐溫達到600～1 300 ℃時，導入碳氫化合物和催化劑。該方法制備的碳納米管結晶度低，并存在大量非晶碳。但目前對火焰法納米結構的生長機理還沒有很明確的解釋。Richter 等人在乙炔、氧、氬氣的混合氣體燃燒后的碳黑里發現了附著大量非晶碳的單層碳納米管。Daschowdhury等通過對苯、乙炔、乙烯和含氧氣的混合物燃燒后的碳黑檢測，發現了納米級的球狀、管狀物。

碳納米管的制備:太陽能法

聚焦太陽光至一坩堝中，使溫度上升到3 000 K，在此高溫下，石墨和金屬催化劑混合物蒸發，冷凝后生成碳納米管。這種方法早期用于生產巴基球，1996年開始用于碳納米管的生產。Laplaze等利用太陽能合成了多壁碳納米管和但壁碳納米管組成的繩。

碳納米管的制備:電解法

電解法制備碳納米管是一種新穎的技術。該方法采用石墨電極 (電解槽為陽極)[20]，在約 600 ℃的溫度及空氣或氬氣等保護性氣氛中，以一定的電壓和電流電解熔融的鹵化堿鹽 (如LiCl) ，電解生成了形式多樣的碳納米材料[11]，包括包裹或未包裹的碳納米管和碳納米顆粒等，通過改變電解的工藝條件可控制生成碳納米材料的形式。Andrei 等發現在乙炔/液氨溶液中，在 n 型100) 硅電極上電解可直接生長碳納米管。Hus等人以熔融堿金屬鹵化物為電解液，以石墨為電極，在氬氣氛圍中電解合成了碳納米管和蔥狀結構。黃輝等以LiCl、LiCl + SnCl2 等為熔鹽電解質，采用電解石墨的方法成功制備了碳納米管[12]和納米線。

現在雖然對碳納米管研究雖然很多，但碳納米管的制備方法及其制備工藝中仍存在許多問題有待解決。如某些制備方法得到的碳納米管生長機理還不明確，影響碳納米管的產量、質量及產率的因素也不清楚。另外，目前無論哪一種方法制備得到的碳納米管都存在雜質高、產率低等缺點[19]。這些都是制約碳納米管研究和應用的關鍵因素。如何能得到高純度、高比表面積和長度、螺旋角等可控的碳納米管[15],還有待研究和解決。