纳米碳管(CNT)，管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管，每层的C是SP2杂化，形成六边形平面的圆柱面。碳纳米管同样也有天然产出的碳晶特性。使纳米碳管成为人们认知的碳原子材料。科学发现自然，自然验证科学。

目前常用的碳纳米管制备方法有石墨电弧法、化学气相沉积法、催化裂解法和激光烧蚀法，工业化生产常用的方法是石墨电弧法和化学气相沉积法。

  2.1 电弧法制备碳纳米管

石墨电弧法是**的碳纳米管合成方法。其原理为电弧室充惰性气体保护，两石墨棒电极靠近，拉起电弧，再拉开，以保持电弧稳定。放电过程中阳极温度相对阴极较高，所以阳极石墨棒不断被消耗，同时在石墨阴极上沉积出含有碳纳米管的产物。这种方法具有简单快速的特点，碳纳米管能够石墨化，管缺陷少。但存在的缺点是：电弧放电剧烈，难以控制进程和产物，合成物中有碳纳米颗粒、无定形炭或石墨碎片等杂质，杂质很难分离。经过多年研究，科研工作者对该方法进行了改进，如Takizawa等人利用电弧放电法，通过改变催化剂镍和钇的比例，实现了控制产物直径分布的目的。将一般阴极（大石墨电极）改成一个可以冷却的铜电极，再在上面接石墨电极，这样产物的形貌和结构大为改观，使电弧法再次焕发了青春。

图1 石墨电弧法制备碳纳米管

2.2化学气相沉积法

化学气相沉积法是通过含碳气体在催化剂的催化作用下裂解而成,该法简单易行且产率较高,适合于批量生产,经过许多科学家的深入研究 。

碳纳米管的生成系由含碳反应物在催化剂上分解留下碳并按一定方式聚集成管状纤维。包括像烃及CO等可在催化剂上裂解或歧化生成碳 物料均有形成碳纳米管的可能。作为化学气相沉积法制备碳纳米管的原料气,国际上主要采用乙炔,但也采用许多别的碳源气体,如甲烷 、CO 、乙烯  、丙烯 、丁烯 、苯 及 正己烷 等。不同的碳源气体用于合成碳纳米管 时,不仅活性有很大差别,而且所得的碳纳米管的结构和性能也有所不同。    在碳纳米管的催化合成过程中选择合适的催化剂**关键，研究比较多的活性组分为过渡金属Fe、Co、Mo、Pt及Si等。

图2 化学气相沉积法

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