納米碳管(CNT)，管狀的納米級石墨晶體，是單層或多層石墨片圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米級管，每層的C是SP2雜化，形成六邊形平面的圓柱面。碳納米管同樣也有天然產出的碳晶特性。使納米碳管成為人們認知的碳原子材料。科學發現自然，自然驗證科學。

目前常用的碳納米管制備方法有石墨電弧法、化學氣相沉積法、催化裂解法和激光燒蝕法，工業化生產常用的方法是石墨電弧法和化學氣相沉積法。

  2.1 電弧法制備碳納米管

石墨電弧法是**的碳納米管合成方法。其原理為電弧室充惰性氣體保護，兩石墨棒電極靠近，拉起電弧，再拉開，以保持電弧穩定。放電過程中陽極溫度相對陰極較高，所以陽極石墨棒不斷被消耗，同時在石墨陰極上沉積出含有碳納米管的產物。這種方法具有簡單快速的特點，碳納米管能夠石墨化，管缺陷少。但存在的缺點是：電弧放電劇烈，難以控制進程和產物，合成物中有碳納米顆粒、無定形炭或石墨碎片等雜質，雜質很難分離。經過多年研究，科研工作者對該方法進行了改進，如Takizawa等人利用電弧放電法，通過改變催化劑鎳和釔的比例，實現了控制產物直徑分布的目的。將一般陰極（大石墨電極）改成一個可以冷卻的銅電極，再在上面接石墨電極，這樣產物的形貌和結構大為改觀，使電弧法再次煥發了青春。

圖1 石墨電弧法制備碳納米管

2.2化學氣相沉積法

化學氣相沉積法是通過含碳氣體在催化劑的催化作用下裂解而成,該法簡單易行且產率較高,適合于批量生產,經過許多科學家的深入研究 。

碳納米管的生成系由含碳反應物在催化劑上分解留下碳并按一定方式聚集成管狀纖維。包括像烴及CO等可在催化劑上裂解或歧化生成碳 物料均有形成碳納米管的可能。作為化學氣相沉積法制備碳納米管的原料氣,國際上主要采用乙炔,但也采用許多別的碳源氣體,如甲烷 、CO 、乙烯  、丙烯 、丁烯 、苯 及 正己烷 等。不同的碳源氣體用于合成碳納米管 時,不僅活性有很大差別,而且所得的碳納米管的結構和性能也有所不同。    在碳納米管的催化合成過程中選擇合適的催化劑**關鍵，研究比較多的活性組分為過渡金屬Fe、Co、Mo、Pt及Si等。

圖2 化學氣相沉積法

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