Srovnání uhlovodíkových plynů a tradičních zdrojů pevného uhlíku
| Srovnávací položka|Uhlovodíkové plyny (např. CH4)|Zdroje pevného uhlíku (např. grafit) |
| Způsob dopravy uhlíku|Difúze plynné-fáze, rovnoměrné napájení|Vyžaduje odpařování při vysoké teplotě nebo obloukové odpařování |
| Složitost procesu|Jednoduché, snadné pro nepřetržitou výrobu|Vysoká spotřeba energie, složité vybavení |
| Kontrola čistoty|Snadná kontrola díky čistotě plynu|Snadno zavádí nečistoty popela |
| Aplikovatelné metody|Mainstreamová metoda CVD|Oblouková metoda, metoda laserové ablace atd. |
Výzvy a úvahy
- Je vyžadována přesná kontrola parametrů: Vysoká koncentrace plynu může snadno vytvářet amorfní uhlíkové vedlejší produkty.
- Konstrukce katalyzátoru je zásadní: Rychlost krakování plynu musí odpovídat rychlosti difúze uhlíku.
- Bezpečnost a ochrana životního prostředí: Některé uhlovodíkové plyny jsou hořlavé a výbušné a vyžadují přísný provoz; metan má silný skleníkový efekt, takže je třeba zvážit úpravu výfukových plynů.
Závěr
Uhlovodíkové plyny, jako suroviny CNT, se staly hlavní volbou pro průmyslovou výrobu uhlíkových nanotrubic díky svým účinným vlastnostem krakování, řiditelnému procesu, ekonomickým výhodám a přirozené kompatibilitě s technologií CVD. V budoucnu se očekává, že optimalizace konstrukce katalyzátoru a reakčního inženýrství dále zlepší výtěžek a kvalitu CNT a podpoří jejich použití v kompozitních materiálech, skladování energie a dalších oblastech.
