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合成碳納米管的方法主要有：

浮動催化法

即碳氫化合物催化分解法，又稱CVD法，目前使用最多和最有希望實現(xiàn)批量生產(chǎn)的工藝之一。

基本原理：將有機氣體(如乙炔、乙烯等)混以一定比例的氮氣作為壓制氣體，通入事先除去氧的石英管中，在一定的溫度下，在催化劑表面裂解形成碳源，碳源通過催化劑擴散，在催化劑后表面長出碳納米管，同時推著小的催化劑顆粒前移。直到催化劑顆粒全部被石墨層包覆，碳納米管生長結(jié)束。

影響因素：催化劑的選擇，反應(yīng)溫度、時間，氣流量等。碳納米管的直徑的大小依賴于催化劑顆粒的直徑。

實驗理想?yún)?shù)：溫度為650℃～700℃，氣體流量＝10ml／min、N2＝600ml／min，反應(yīng)時間60min～70min，產(chǎn)率高達90 ％ 以上。

優(yōu)點：有反應(yīng)過程易于控制，設(shè)備簡單，原料成本低，可大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)率高等優(yōu)點。

缺點：反應(yīng)溫度低，碳納米管層數(shù)多，石墨化程度較差，存在較多的結(jié)晶缺陷，對碳納米管的力學(xué)性能及物理化學(xué)性能會有不良的影響。

石墨電弧法

最早的、最典型的碳納米管合成方法。

基本原理：電弧室充惰性氣體保護，兩石墨棒電極靠近，拉起電弧，再拉開，以保持電弧穩(wěn)定。放電過程中陽極溫度相對陰極較高，所以陽極石墨棒不斷被消耗，同時在石墨陰極上沉積出含有碳納米管的產(chǎn)物。

影響因素：載氣類型、氣壓、電弧的電壓、電流、電極間距等。

理想的工藝條件：氦氣為載氣，氣壓60—50Pa，電流60A～100A，電壓19V～25 V，電極間距1mm～4mm，產(chǎn)率50％。在石墨棒中摻雜金屬Fe、Co、Ni催化劑，改善碳納米管產(chǎn)量和質(zhì)量，生產(chǎn)出了半徑約1nm的單層碳管。

優(yōu)點：4000K的高溫碳納米管最大程度地石墨化，管缺陷少，比較能反映碳納米管的真正性能。

缺點：電弧放電劇烈，難以控制進程和產(chǎn)物，合成物中有碳納米顆粒、無定形炭或石墨碎片等雜質(zhì)，碳管和雜質(zhì)融合在一起，很難分離。

激光蒸汽法

在氬氣氣流中，用雙脈沖激光蒸發(fā)含有Fe／Ni(或Co／Ni)的碳靶方法制備出直徑分布
范圍在0.81—1.51nm的單壁碳納米管。該法制備的碳納米管純度達70~90％，基本不需要純化，但其設(shè)備復(fù)雜、能耗大、投資成本高。