カーボンナノチューブ（CNT）は様々な方法で合成されるが、商業生産に最も普及しているのは化学気相成長法（CVD）である。
このプロセスでは、金属触媒上で炭化水素ガスを高温（通常800℃以上）で分解し、カーボンナノチューブを形成する。
CNTの品質と収率は、温度、圧力、ガス流量、使用する触媒の種類など、いくつかのパラメータによって影響を受ける。
4つの主要メソッド
1.化学気相成長法（CVD）
CVDプロセスでは、多くの場合メタンやエチレンなどの炭化水素である前駆体ガスが、鉄、コバルト、ニッケルなどの金属触媒を含む反応器に導入される。
ガスは高温に加熱され、分解して炭素が触媒粒子に付着する。
その後、炭素原子が六角形構造に整列し、ナノチューブの円筒形が形成される。
CNTの成長は、触媒の選択、温度、ガス組成などのプロセス・パラメーターを調整することで制御できる。
2.プラズマエンハンスト化学気相成長法（PECVD）
もう一つの方法であるPECVDは、プラズマを利用して成膜プロセスを強化するもので、低温（400℃以下）を可能にし、より高品質のCNTが得られる可能性がある。
この方法は、ガラスや特定のポリマーなど、高温に耐えられない基板上にCNTを成膜する場合に特に有効である。
プラズマの使用はガスの反応性を高め、低温でのCNT形成を容易にする。
3.グリーン原料および廃棄物原料
新しい方法は、環境への影響を減らし、廃棄物を利用することを目的として、CNTを合成するためにグリーン原料や廃棄物原料を利用することに焦点を当てている。
例えば、溶融塩中で二酸化炭素を電気分解することによりCNTを製造することができるが、製造される材料の品質には懸念がある。
メタンを熱分解して水素と固体炭素にするメタン熱分解も有望な方法であり、特に廃棄物や副生メタンを利用する場合に有効である。
4.触媒化学気相成長法（CCVD法）
一酸化炭素を原料とするような改良型CCVD法は、CNTの合成においてさらなる柔軟性を提供する。
これらの方法は、エレクトロニクス、材料科学、エネルギー貯蔵の様々な用途に極めて重要な、所望の特性を持つ特定のタイプのCNTを製造するために調整することができる。
まとめると、カーボン・ナノチューブの合成には、様々な要因に影響される複雑な化学プロセスが含まれる。
合成法の選択は、CNTの望ましい特性と特定の用途によって決まる。
CVD法は依然として最も広く使われている方法であるが、PECVD法の進歩や代替原料の使用により、より持続可能で汎用性の高いCNT製造の可能性が広がっている。
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