El mecanismo de crecimiento de los nanotubos de carbono (CNT) implica principalmente el uso de la deposición química catalítica en fase vapor (CVD). Este proceso utiliza un catalizador metálico para facilitar la reacción de un gas precursor en el sustrato, lo que permite el crecimiento de los CNT a temperaturas más bajas de lo que sería posible de otro modo. Los elementos clave de este mecanismo incluyen la selección del catalizador, la elección del gas precursor y el control de parámetros del proceso como la temperatura y la presión.
Selección del catalizador:
El catalizador desempeña un papel crucial en la nucleación y el crecimiento de los CNT. Entre los catalizadores más utilizados se encuentran metales como el hierro, el cobalto y el níquel, que tienen la capacidad de disociar los gases que contienen carbono y proporcionar una superficie para que los átomos de carbono se nucleen y crezcan hasta convertirse en nanotubos. La elección del catalizador afecta al diámetro, la quiralidad y la calidad de los CNT.Gas precursor:
El gas precursor, normalmente un hidrocarburo como el metano, el etileno o el acetileno, proporciona la fuente de carbono para el crecimiento de los CNT. El gas se introduce en la cámara de reacción, donde interactúa con las partículas del catalizador. La descomposición del gas precursor en la superficie del catalizador libera átomos de carbono que forman los CNT.
Parámetros del proceso:
El control de los parámetros del proceso es esencial para el éxito de la síntesis de los CNT. La temperatura es un factor crítico, ya que influye en la actividad del catalizador y en la velocidad de descomposición del gas precursor. La presión y el caudal de gas también desempeñan un papel importante a la hora de determinar la velocidad de crecimiento y la calidad de los CNT. Las condiciones óptimas varían en función del catalizador específico y del gas precursor utilizado.
Velocidad de crecimiento y calidad:
