碳纳米管合成方法
碳纳米管的合成及其在太阳能电池中的应用
碳纳米管的合成及其在太阳能电池中的应用碳纳米管是一种具有众多特殊性质的纳米材料，因其优异的导电性、导热性和机械性能被广泛应用于多个领域。
在太阳能电池领域，碳纳米管被用作电子传输层和光伏材料。
本文将阐述碳纳米管的制备方法，同时分析其在太阳能电池中的应用。
一、碳纳米管的合成方法目前，常用的碳纳米管制备方法主要包括化学气相沉积法、溶胶凝胶法、水热法、机械球磨法等。
其中，化学气相沉积法是最常用的方法。
该方法的步骤如下：首先，准备碳纳米管生长的催化剂。
这里以Fe和Ni为例，它们可以作为气相沉积反应中的催化剂。
然后，在反应室中加入一定量的碳源，通入载气气体和催化剂，再将反应室加热至适当的温度，此时，排出的气体中就会含有碳纳米管。
另一种方法是利用溶胶凝胶法制备碳纳米管。
这种方法需要先制备一种含有碳源的胶体，然后通过热处理的方式使其形成碳纳米管。
水热法是一种通过水热条件打破碳纳米管表面的键来制备碳纳米管的方法。
机械球磨法是将碳纳米管和常规碳基材料一起磨碎来制备碳纳米管。
这些方法各有优缺点，可以根据需要选择适当的方法进行合成。
二、碳纳米管在太阳能电池中的应用太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的器件，其核心是光伏材料。
碳纳米管在太阳能电池中的应用，主要是作为电子传输层和光伏材料。
具体来说，碳纳米管的应用主要包括以下几个方面。
1. 电子传输层在一些有机太阳能电池中，传输电子的层是由常规有机材料制成。
如果使用碳纳米管作为电子传输层，则可以提高电子传输的效率，进而提高太阳能电池的光电转化效率。
此外，碳纳米管能够增加太阳能电池的稳定性和寿命。
2. 光伏材料碳纳米管还可以用作光伏材料，其主要原理是碳纳米管能够吸收光能，并将其转化为电子或空穴。
此外，称作共轭聚合物的碳纳米管，其带隙比一般半导体较小，因此更易于电子激发和传输。
这些特性使得碳纳米管成为一种颇有前途的光伏材料。
3. 多项材料应用最近的研究表明，在太阳能电池中，将多种材料结合到一起，可以提高太阳能电池的效率。
简易的碳纳米管制备方法
简易的碳纳米管制备方法
简易的碳纳米管制备方法主要包括以下几种：
1. 化学气相沉积法（CVD）：这是一种较为常见的碳纳米管制备方法。
通过在催化剂作用下，将碳源气体（如甲烷、乙炔等）加热分解，生成碳纳米管。
催化剂可以是镍、铁、钴等金属，制备过程中需要控制气体流量、温度和反应时间等参数。
2. 激光烧蚀法：这种方法是将石墨或碳靶材置于真空环境中，利用激光束对其进行烧蚀，石墨或碳靶材在激光作用下蒸发并凝结成碳纳米管。
制备过程中需要调整激光功率、扫描速度和靶材距离等参数。
3. 电弧放电法：这种方法是通过电弧放电将碳源材料（如石墨、碳纤维等）分解，生成碳纳米管。
制备过程中需要控制电弧放电的电流、电压和放电时间等参数。
4. 模板法：模板法是将碳源材料涂抹在模板上，然后通过模板的孔隙形成碳纳米管。
这种方法可以制备具有有序排列结构的碳纳米管。
制备过程中需要选择合适的模板材料和孔径，以及控制碳源材料的浓度和固化条件。
5. 生物合成法：这种方法是利用生物体（如细菌、藻类等）的生物矿化作用，将碳源材料转化为碳纳米管。
制备过程中需要选择合适的生物体和培养条件，以及控制碳源材料的添加量和生物矿化时间。
需要注意的是，上述简易方法在制备碳纳米管时，可能存在产率、纯度和结构等方面的问题。
为了获得高质量的碳纳米管，通常需要对制备方法进行优化和改进。
同时，根据实际应用需求，还可以对碳纳米管进行功能化修饰和复合，以实现特定的性能。
碳纳米管的制备技术与应用
碳纳米管的制备技术与应用碳纳米管（Carbon nanotubes，CNTs）是一种以碳元素为原材料制备的一维纳米材料，由于其具有良好的力学性能、电学特性以及化学稳定性等特点，已经成为当今研究领域中最为热门的材料之一。
本文将介绍碳纳米管的制备技术以及其在各个领域的应用。
一、碳纳米管的制备技术碳纳米管的制备技术可以分为两种类型：单壁碳纳米管（Single-walled carbon nanotubes，SWCNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes，MWCNTs）。
1. SWCNTs的制备技术SWCNTs是由单个碳原子组成的圆柱形分子，其直径只有1纳米左右，是碳纳米管中最小的一种。
目前SWCNTs的制备技术主要有以下几种：(1) 弧放电法：将石墨电极在惰性气体氛围下通电，随着通电时间的延长，在电极表面就会形成一个由碳原子组成的弧，此时就会产生SWCNTs。
(2) 化学气相沉积法：将碳源放入通有气源的高温管道中，在特定的条件下产生SWCNTs。
(3) 气味解法：将金属铝、镁等材料和碳合成物物质放入高温的石墨炉中加热，从而产生SWCNTs。
2. MWCNTs的制备技术MWCNTs是由许多个碳单层环形结构套在一起形成的管状结构，由于其具有较高的机械强度和导电性能，因此在材料科学等领域有着广泛的应用。
其制备主要有以下几种方式：(1) 化学气相沉积法：将碳源放入通有气源的高温管道中，在特定的条件下产生MWCNTs。
(2) 电磁纺丝法：将金属铜制成细丝，并加热到一定温度，然后向铜丝上喷射石墨或其它碳源，从而产生MWCNTs。
(3) 化学还原法：将单壁和多壁碳纳米管分散在水溶液中，然后将还原剂缓慢加入到溶液中，之后用超离心机或过滤器将沉淀的MWCNTs分离出来。
二、碳纳米管在材料科学中的应用碳纳米管因其高催化性能、热稳定性及导电性能等优异特点，将在材料科学领域中得到广泛的应用。
co2合成碳纳米管方法
co2合成碳纳米管方法
合成碳纳米管是一种重要的纳米材料制备方法，其中CO2作为碳源可以通过多种途径用于碳纳米管的合成。
以下是一些常见的CO2合成碳纳米管的方法：
1. 热解法，CO2可以与碳源（如甲烷、乙烷等）在高温下进行热解反应，生成碳原子，然后在催化剂的作用下形成碳纳米管。
这种方法需要高温和催化剂的作用，能够在较短的时间内合成纯净的碳纳米管。
2. 化学气相沉积法（CVD），在CVD过程中，CO2可以作为碳源气体，与氢气或其他气体一起通过催化剂在高温下反应，生成碳纳米管。
这种方法可以控制碳纳米管的尺寸和形态，适用于大面积的碳纳米管合成。
3. 水热法，CO2可以与还原剂（如葡萄糖、甘油等）在高温高压水热条件下反应，生成碳纳米管。
这种方法相对温和，可以在水相中进行碳纳米管的合成，且对环境友好。
4. 电化学法，CO2可以在电解池中通过电化学反应产生碳源，
然后在电极表面或电解液中形成碳纳米管。
这种方法可以实现可控
的碳纳米管合成，且对能源可持续性具有潜在的积极影响。
总的来说，CO2合成碳纳米管的方法多种多样，每种方法都有
其独特的优点和适用范围。
未来随着技术的进步和环保意识的提高，CO2作为碳源合成碳纳米管的方法将会得到更多的关注和研究。
碳纳米管的制备方法
碳纳米管的制备方法碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）是一种具有优异性能和广泛应用前景的纳米材料，具有极高的比表面积、优异的导电性和热导率，因此在材料科学、纳米技术、能源存储等领域有着重要的应用价值。
碳纳米管的制备方法多种多样，下面将介绍几种常见的制备方法。
1. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）。
化学气相沉积法是目前制备碳纳米管最常用的方法之一。
在CVD过程中，碳源气体（如甲烷、乙烯等）与载气（如氢气、氨气等）在高温条件下通过催化剂（如铁、镍、钴等）的作用下发生化学反应，生成碳原子，最终在催化剂表面形成碳纳米管。
CVD方法制备的碳纳米管质量较高，但是需要高温和高真空条件，设备成本较高。
2. 弧放电法（Arc Discharge）。
弧放电法是一种较为简单的碳纳米管制备方法，通过在高温下将碳源（如石墨）和金属催化剂（如铁、钴、镍等）放电，产生高温等离子体，从而在合成碳纳米管。
弧放电法制备的碳纳米管质量较高，但是产率较低，且需要严格控制反应条件。
3. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）。
化学气相沉积法是目前制备碳纳米管最常用的方法之一。
在CVD过程中，碳源气体（如甲烷、乙烯等）与载气（如氢气、氨气等）在高温条件下通过催化剂（如铁、镍、钴等）的作用下发生化学反应，生成碳原子，最终在催化剂表面形成碳纳米管。
CVD方法制备的碳纳米管质量较高，但是需要高温和高真空条件，设备成本较高。
4. 气相凝结法（Gas-phase Condensation）。
气相凝结法是一种通过在高温下将碳源气体（如甲烷、乙烯等）在惰性气体氛围中加热，然后通过快速冷却的方法制备碳纳米管。
在气相凝结法中，碳原子在高温下先形成团簇，然后在快速冷却的条件下形成碳纳米管。
这种方法制备的碳纳米管产率较高，但是质量相对较低。
5. 水热法（Hydrothermal Synthesis）。
碳纳米管的合成和应用
碳纳米管的合成和应用碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNTs)是由纯碳构成的一种纳米材料，以其独特的物理和化学性质，在材料科学、生物医学等众多领域都有重要的应用和研究价值。
本文将从碳纳米管的合成方法、结构特征以及应用等方面进行讨论。
一、碳纳米管的合成方法碳纳米管最早是由日本科学家Sumio Iijima于1991年发现，并提出了一种制备碳纳米管的方法——电弧放电法。
该方法是通过电弧放电在高温下制备，得到的碳纳米管平均直径为10-20nm。
随后，人们发现在碳纳米管形成的高温条件下，化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition, CVD)也可以用来合成碳纳米管。
通过CVD法合成的碳纳米管平均直径可以达到数纳米级别。
此外，离子束辅助CVD、体积扩散法、等离子炮击法等方法也被用来合成碳纳米管。
这些方法各有优缺点，可以根据具体应用需求选择合适的方法。
二、碳纳米管的结构特征碳纳米管分为单壁碳纳米管(Single-Walled Carbon Nanotubes, SWNTs)和多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes, MWNTs)两种。
SWNTs是由一个或几个碳原子层叠而成的单层碳纳米管，直径在1-2nm左右；MWNTs则是由多层碳原子管叠加在一起构成的，直径在10-30nm左右。
SWNTs的结构主要包括芳香环、周边的螺旋结构以及端部的官能团等。
SWNTs具有高比表面积和高机械性能，同时还有超疏水性、高导电性和热导率等重要的物理和化学性质。
MWNTs的壁层数越多，直径越大，内壁和外壁之间的距离也越大。
MWNTs的直径越大，其比表面积也越小，但其机械性能就越强。
MWNTs和SWNTs相比，其电导率、热导率和力学性能都要略低。
同时，MWNTs相较于SWNTs更便于分散处理，应用更为广泛。
除了单壁和多壁两种结构外，根据碳纳米管的管径、手性和烯结构等进一步可将碳纳米管细分为不同类型，如外径为几百纳米的纳米线状碳纳米管和手性控制的带有特定电学性质的碳纳米管等。
碳纳米管的制备和表征研究
碳纳米管的制备和表征研究碳纳米管是一种非常重要的纳米材料，由于其具有优异的物理和化学性质，能够广泛应用于电子、化学、生物和医学等领域，成为了当今最热门的研究课题之一。
本文将介绍碳纳米管的制备和表征研究，旨在尽可能全面深入地介绍它的相关研究进展。
一、碳纳米管的制备方法碳纳米管的制备方法主要有以下几种：1. 等离子体增强化学气相沉积法该方法先用金属作为催化剂，在氧化镁或氧化铝的载体上制备成催化剂阵列，通过引入碳源和氢气，使用等离子体的方式来生成碳纳米管。
2. 化学气相沉积法该方法将催化剂和碳源同时放置在反应器内，不用外加能量，通过化学反应来制备碳纳米管。
3. 化学还原-热解法该方法先用催化剂将氧化石墨烯还原为石墨烯，然后利用热解技术进行碳化反应，制备碳纳米管。
以上三种方法是主流的制备碳纳米管的方法，但随着研究的深入，其它方法，如水热合成法、溶液-液相界面法等也逐渐被应用于制备碳纳米管。
二、碳纳米管表征技术为了对制备的碳纳米管进行表征和刻画，研究人员开发出了各种表征技术来研究其结构和性质，下面我们来介绍一些常用的表征技术：1. 透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜是最常用的碳纳米管表征技术之一，通过它可以直观的获得碳纳米管的观察图像。
2. 扫描电子显微镜(SEM)与TEM不同，扫描电子显微镜可以观察到碳纳米管的表面形貌，并能够获得表面形貌的三维结构图像。
3. 拉曼光谱(Raman)拉曼光谱具有非常高的灵敏性和分辨率，能够通过对碳纳米管的拉曼光谱图像进行功率谱分析，可以获得碳纳米管的结构、相互作用和物理特性等信息。
4. X射线粉末衍射(XRD)利用X射线的衍射实验，可以得到碳纳米管的晶格结构，晶格常数以及结晶度等信息。
5. 热重分析(TGA)热重分析可以帮助我们展现出材料在温度变化下的失重信息，从而推断出碳纳米管的热稳定性和热分解温度等相关信息。
以上技术对于制备和表征碳纳米管都有非常大的帮助，不同的表征方法可以从不同角度来对碳纳米管进行综合分析，有助于我们更好地了解碳纳米管的结构和性质。
单壁碳纳米管制备方法
单壁碳纳米管制备方法单壁碳纳米管因其独特的结构和优异的性能，在材料科学、电子工程和生物医学等领域具有广泛的应用潜力。
以下是几种制备单壁碳纳米管的方法：1.电弧法电弧法是一种制备单壁碳纳米管的常用方法。
在这种方法中，两个高纯度石墨电极在高温下产生电弧，电弧的高温使石墨蒸发并反应形成碳纳米管。
此方法制备的单壁碳纳米管具有较高的纯度和直径可控性。
2.激光蒸发法激光蒸发法利用高能激光束将石墨或其他碳源蒸发，产生的碳原子在冷却过程中形成单壁碳纳米管。
此方法制备的单壁碳纳米管的直径和长度可以通过调整激光功率和扫描速度来控制。
3.化学气相沉积法化学气相沉积法是一种通过化学反应在气相中制备纳米材料的方法。
在制备单壁碳纳米管时，通常使用含碳气体（如甲烷）和催化剂，在高温下进行反应，生成单壁碳纳米管。
此方法可以大规模制备高质量的单壁碳纳米管。
4.火焰法火焰法是一种利用高温火焰制备单壁碳纳米管的方法。
在火焰中，含碳燃料（如甲烷）与氧气发生燃烧反应，形成的碳原子在高温下形成单壁碳纳米管。
此方法制备的单壁碳纳米管的直径和长度可以通过调整燃料和氧气的比例来控制。
5.模板法模板法是一种利用模板合成纳米材料的方法。
在制备单壁碳纳米管时，通常使用具有特定孔径的模板，将含碳前驱体溶液填充到模板中，然后在高温下进行反应，生成的碳纳米管通过模板孔径进行限制和形貌调控。
此方法可以大规模制备具有特定直径和长度的单壁碳纳米管。
6.电化学法电化学法是一种利用电化学反应制备单壁碳纳米管的方法。
在这种方法中，金属或半导体作为阴极，含碳的阳极在电化学作用下发生还原反应，生成的单壁碳纳米管沉积在阴极表面。
此方法制备的单壁碳纳米管的直径和长度可以通过调整电流和电压来控制。
7.球磨法球磨法是一种利用球磨设备制备单壁碳纳米管的方法。
在这种方法中，含有石墨或炭黑的粉末与硬质球磨球在球磨设备中高速碰撞和研磨，形成的碳原子在研磨过程中形成单壁碳纳米管。
此方法制备的单壁碳纳米管的直径和长度可以通过调整球磨时间和球磨球的材料来控制。
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化工信息学论文题目：碳纳米管材料的合成方法研究学院（系）：环境与化学工程学院专业：化工精细学生姓名：XXX学号：XXXXXXXX碳纳米管材料的合成摘要：碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。
近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。
碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。
碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。
层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20 nm。
根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。
关键字：碳纳米管合成Carbon Nanotubes Synthesis Application碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。
近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。
碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。
碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。
层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20 nm。
根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。
其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。
利用碳纳米管的性质可以制作出很多性能优异的复合材料。
例如用碳纳米管材料增强的塑料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、屏蔽无线电波。
使用水泥做基体的碳纳米管复合材料耐冲击性好、防静电、耐磨损、稳定性高，不易对环境造成影响。
碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高，抗冲击性能好。
碳纳米管上由于存在五元环的缺陷，增强了反应活性，在高温和其他物质存在的条件下，碳纳米管容易在端面处打开，形成一个管子，极易被金属浸润、和金属形成金属基复合材料。
这样的材料强度高、模量高、耐高温、热膨胀系数小、抵抗热变性能强。
碳纳米管自1 991年发现以来，就因其独特的结构和异乎寻常的性能令世人瞩目。
超强的力学性能、优异的场发射性能、极高的储氢性能Ⅲ、潜在的化学性能等使该材料成为纳米材料和技术领域的研究热点。
所以，研究其经济，简单的合成方法尤为重要。
碳纳米管的合成技术主要有：电弧法、激光烧蚀(蒸发)法、催化裂解或催化化学气相沉积法(CCVD)，以及在各种合成技术基础上产生的定向控制生长法和新型合成方法等。
电弧是指上是一种气体放电现象，它是在在一定条件下，两电极间的气体空间导电，将电能转化成光能和热能的过程。
电弧法通常是在惰性气体保护下，相距几毫米的石墨在强电流的作用下产生电弧放电，阳极被消耗，同时在阴极表明形成沉积物。
沉积物中常伴有碳粒子、石墨碎片、无定形碳以及各种富勒烯等杂志。
通过改变实验参数、改进实验装置，可以提高碳纳米管的产率级管壁结构等。
如1999年，M．Ishigami等每石墨阳极插入含有液氮的反应室内，与作为阴极的短铜棒产生电弧放电，生成的碳纳米管沉积在桶的底部，改系统能够成功实验连续制备多壁碳纳米管。
Zha0等通过改变阳极、惰性气体气氛(He／CH4)等实验参数，值得了大量细而长的纳米碳管。
电弧法的缺点是在制备过程中副产物较多，难以实现工业化连续生产，且生产成本较高。
2、激光烧蚀(蒸发)法激光蒸发法是将一根金属催化剂／石墨混合的石墨靶放在一根石英管的中间位置，该石英管平放在加热炉内。
当炉温升至1473K时，马上通入惰性气体，同时将一束激光聚焦于石墨靶上面，将石墨靶中的石墨变成气态碳，随着气流这些气态碳和催化剂粒子进入低温区，在催化剂作用下生成碳纳米管。
1996年，A．Thess[22]改变实验条件，在1473K下，采用50ns的双脉冲激光照射含有Ni／Co作为催化剂的石墨靶，获得了高质量的单壁碳纳米管。
T．Guo等研究了催化剂的种类与单壁碳纳米管产率的关系，发现使用不同的催化剂，纳米碳管的产率会发生很大变化。
相对于电弧法，激光蒸发法具有能够规模生产，产率较高等优点，但同时，因为需要价格昂贵的激光器材，所以成本很高，限制了其规模生产。
3、催化裂解或催化化学气相沉积法(CCVD)化学气相沉积法(CVD)通过采用过渡金属(Fe、Co、Ni等)作为催化剂，在700．1200。
C的条件下，使碳源气体离解成的自由碳原子沉积在催化剂上形成碳纳米管的过程。
碳纳米管的生长受碳源、催化剂成分、生长温度等的影响。
1993年，Yacaman等首次报道了用Fe作为催化剂，乙炔作为碳还原，用化学气相沉积法成功合成出多壁碳纳米管。
199年．E．Smalley 等以CO做为碳源二茂铁作为催化剂，在800．1200℃和0．1.1MPa的反应条件下，成功合成出直径在O．7nm的高纯单壁碳纳米管。
李峰等以噻吩作为生长促进剂，二茂铁作为催化剂前躯体，以苯作为碳源，在温度为1100．1200。
C下成功合成出直径为1-3rim的单壁碳纳米管。
CVD法具有实验条件易于控制，产率高，成本低等优点，是最有希望能够大量合成纳米碳管的方法，而且通过控制催化剂的模式，可以得到定向阵列的纳米碳管。
溶剂热合成技术是最近发展起来的中低温液相制备纳米材料的新技术，在科学界引起了广泛的关注。
我国中科院院士钱逸泰所领导的小组在溶剂热合成碳纳米管方面取得了卓越的成绩。
比如蒋阳等以Ni／Co作为催化剂，金属钾作为还原剂，六氯代苯作为碳源，在350℃制得了碳纳米管。
刘建伟等采用金属镁作为还原剂，乙醇最为碳源，在600℃制备出纳米碳管，产率高达80％。
王新军以金属钠作为还原剂，以四氯乙烯作为碳源，在Fe／Au的催化下低温200℃制备出碳纳米管，同时也提出了纳米碳管生长的螺旋卷曲机理。
邵名望等人用Fe2(C0)9作为催化剂前躯体，以丙二酸和五氧化二磷在180。
C下反应生成的碳氧化合物作为碳源，成功的制备出了多壁碳纳米管。
娄正松等[用碱金属和硼氢化钠作为还原剂，以C02和MgC03作为碳源，成功合成出不同形貌的碳纳米管。
溶剂热法是环境友好的纳米碳管的制备方法，成本低，效率高，不需要苛刻的反应条件，随着研究的深入，相信溶剂热法在合成碳纳米管领域以至于整个纳米领域发挥着越来越重要的作用。
近年来，碳纳米管的合成出现的新技术包括：1、电化学法电化学法制备碳纳米粒子，一般用导电的碳素材料作为工作电极，在～定的电流或电压下，通过电解液使阳极发生氧化，并且从工作电极上剥落下细小的碳纳米颗粒。
2007年，Zhou等首次提出了用电化学氧化多壁碳纳米管的方法合成碳纳米粒子，该法以四丁铵高氯酸盐(TBAP)的乙腈溶液为支持电解质，多壁碳纳米管(借助化学气相沉积法生长在碳膜上)为工作电极，铂丝为对电极，Ag／AgCl04为参比电极，通过三电极体系循环伏安法处理工作电极，从多壁碳纳米管上剥落下来能够发射蓝色荧光的碳纳米粒子。
陔方法的缺点是整个制备过程是在有机溶剂中进行的，并且相对复杂，不适合大规模制备碳纳米粒子。
为建立在水溶液中制备碳纳米粒子的方法，Zhao等提出以NaH2P04溶液为支持电解质，石墨棒为工作电极，铂丝为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，通过电化学法氧化水溶液中的石墨，得到了两种分别以发射蓝色和黄色荧光的碳纳米粒子，它们的发射波长不随着激发波长的改变而发生变化，即激发和发射波长不可调控。
该方法是在水溶液中合成的，所以相对绿色坏保。
不仅如此，陔法得到的碳纳米粒子还有荧光半峰宽较窄的优点。
但是该法所合成的碳纳米粒子的荧光量子产率仪为1，2％，并且其荧光发射波长可调控，这也是实验的不足之处。
接着，2009年，Zheng等进一步发展了这一方法，通过电化学氧化石墨棒电极的方法同样获得了蓝色荧光碳纳米粒子。
Bao等1241以四T铵高氯酸盐(TBAP)作为支持电解质，碳纤维作为碳源，用电化学刻蚀的方法制备出了荧光碳纳米粒子。
研究结果表明，碳纳米粒子的粒径随着反应电势的增加而逐渐减小，荧光性能与其表面的氧化程度有关，并且随着表面的氧化程度增加，碳纳米粒子的荧光发射峰位逐渐发生红移。
电化学法操作简单、可重复性强，但需要注意的是电解液的选择比较重要，不足之处是长时间放置后容易发生团聚，进而使荧光强度降低。
碳纳米粒子的制备可以通过改变电解液和电极间的电势差来调控，电化学发光测试则进一步说明表面态的存在。
2、模板法有机物在高温处理过程中，形成的碳纳米颗粒易发生团聚，引入模板可以有效阻止团聚从而控制碳纳米粒子的粒径。
多孔性的模板可以用来制备碳纳米粒子。
Bourlinos等用NaY沸石作为模板，通过离子交换，2,4．二氨基苯酚二盐酸盐与沸石表面结合，经热解反应后在形成碳纳米粒子(因交换的阳离子很大无法进入沸石内部)，沸石的结构和交换性质不变。
然后使用大量氢氟酸蚀刻沸石，即可得到粒径大小为4．6 ilm的荧光碳纳米粒子。
通过不同的途径，Liu等以可溶性酚醛树脂为碳源，两性三嵌段共聚物F127功能化的二硅微球为载体，二者发生聚合，产物经热解反应后，用氢氧化钠除去载体，将碳纳米颗粒释放出来，再经酸处理和表面钝化便得到水溶性的多色碳纳米粒子。
该方法的关键是引入聚合物修饰的二氧化硅微球作为模板，它的优势是可以作为碳源在溶液中聚合的核，使碳源在其表面发生聚合，不仅如此，它还可以避免碳纳米颗粒在高温裂解过程中发生团聚。
虽然这种合成方法可以在水溶液中进行，设备简单，得到的碳纳米。
粒子的荧光量子产率较高(14．7％)，粒径分布均匀、水溶性好，但缺点是该方法操作步骤比较复杂繁琐。
Zong等提出了利用微反应器中的限域反应原理来制备碳纳米粒子的方法。
以介孔氧化硅球(MS)为模板，柠檬酸为碳源，将MS浸泡在柠檬酸溶液后，煅烧得到的CDs／MS复合物经氢氧化钠蚀刻除去模板后，碳纳米粒子释放出来。
该种方法的优势是无需进一步的修饰即可得到具有良好单分散性、光学稳定性和荧光性能的粒径为1．5．2．5nln的碳纳米粒子，且荧光量子产率高达23％，并且表现出极好的光上转换性能。
模板法可以阻止碳纳米粒子在高温处理过程中发生团聚，从而可以控制合成碳纳米粒子的粒径大小。
同时在各种模板上合成碳纳米粒子可以起到固定产物的作用，但是通常在使用强酸或强碱去除模板的过程中会影响碳纳米粒子的粒径和荧光性能，因此有待改进。
3、高温热解／煅烧有机物法高温热解／煅烧有机物法主要以低熔点的有机物，以及天然气、蜡烛等燃烧后得到的大粒径碳颗粒作为碳源，利用有机物在高温下热解碳化形成碳纳米粒子。
所合成的碳纳米粒子荧光量子产率较为理想，而且合成原料丰富、成本低，制备过程简便。
缺点就是制备出的碳纳米粒子多为油溶性，粒径分布不均匀，且表面特殊的功能基团也相对较少，这就限制了碳纳米粒子在生物成像和生化分析检测等方面的应用。