熱 CVD 法

石墨化程度提高：熱 CVD 法是在高溫下進行的。在這個過程中，以碳源氣體（如甲烷、乙炔等）為例，這些氣體在高溫環(huán)境（通常在 800 - 1200℃）下分解，產(chǎn)生的碳原子會在導電炭黑表面沉積。這種沉積過程往往會促使炭黑表面的碳原子排列更加規(guī)整，使其石墨化程度提高。石墨結(jié)構(gòu)具有良好的導電性，因此經(jīng)過熱 CVD 處理后，導電炭黑的導電性得到顯著提升。例如，當以乙炔為碳源在 1000℃左右對導電炭黑進行熱 CVD 處理時，炭黑表面會形成類似石墨的結(jié)構(gòu)，其電導率相比未處理的炭黑可能會提高數(shù)倍。

表面粗糙度增加：在高溫沉積過程中，由于碳原子的不斷堆積，炭黑表面會逐漸形成一些微小的碳質(zhì)顆粒或者碳層的堆積。這會導致炭黑表面粗糙度增加。表面粗糙度的增加對于炭黑在某些應用場景中有積極作用，比如在作為吸附材料時，粗糙的表面可以提供更多的吸附位點；但在一些對材料表面平整度要求較高的應用中（如精密電子器件），可能需要進一步處理。

化學穩(wěn)定性增強：熱 CVD 過程形成的碳質(zhì)沉積層可以對導電炭黑起到保護作用。因為這層沉積物能夠在一定程度上阻擋外界環(huán)境中的氧氣、水分等物質(zhì)與炭黑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的接觸，從而減少炭黑的氧化、水解等化學反應，提高炭黑的化學穩(wěn)定性，延長其使用壽命。

等離子體增強 CVD 法（PECVD）

表面活性位點增多：PECVD 是利用等離子體中的高能電子、離子和自由基等活性物質(zhì)來促進先驅(qū)體的分解和沉積。在這個過程中，等離子體與導電炭黑表面相互作用，會在炭黑表面產(chǎn)生更多的活性位點。這些活性位點可以用于后續(xù)的化學反應，比如進一步與其他功能性分子結(jié)合，從而實現(xiàn)對炭黑的多功能化改性。例如，通過 PECVD 在導電炭黑表面沉積一層含有氨基的聚合物薄膜，這些氨基就是活性位點，可以與金屬離子結(jié)合，用于制備具有催化功能的炭黑材料。

表面官能團多樣化：由于等離子體的高能量作用，除了沉積物質(zhì)外，還可以使導電炭黑表面的化學鍵斷裂并重新組合，形成新的官能團。例如，在處理過程中可能會引入羥基、羧基等官能團。這些官能團的存在可以改變炭黑的表面化學性質(zhì)，使其與基體材料（如聚合物）的相容性更好。在制備炭黑 - 聚合物復合材料時，經(jīng)過 PECVD 處理的炭黑能夠更均勻地分散在聚合物基體中，提高復合材料的力學性能和加工性能。

沉積層均勻性較好：PECVD 可以在相對較低的溫度下實現(xiàn)沉積，并且等離子體能夠使先驅(qū)體在空間上更均勻地分解和沉積。與熱 CVD 相比，PECVD 在導電炭黑表面形成的沉積層更加均勻。這對于需要精確控制炭黑表面特性的應用（如微電子領(lǐng)域）非常重要，因為均勻的沉積層可以確保炭黑在微觀尺度上性能的一致性。

金屬有機化學氣相沉積法（MOCVD）

金屬摻雜效果顯著：MOCVD 使用金屬有機化合物作為先驅(qū)體，在導電炭黑表面沉積金屬或金屬碳化物。例如，使用金屬有機化合物前驅(qū)體（如二茂鐵），在適當?shù)姆磻獥l件下，金屬原子（如鐵原子）會沉積在炭黑表面，并可能與炭黑中的碳原子反應形成金屬碳化物。這種金屬摻雜可以極大地改變導電炭黑的電學性能，如提高其導電率和催化活性。在催化領(lǐng)域，經(jīng)過 MOCVD 處理摻雜金屬的導電炭黑可以作為高效的催化劑用于化學反應。

表面結(jié)構(gòu)和成分復雜：由于金屬有機化合物的分解過程較為復雜，除了金屬原子的沉積外，還會產(chǎn)生一些有機基團和副產(chǎn)物。這些物質(zhì)在炭黑表面的相互作用會使炭黑表面的結(jié)構(gòu)和成分變得更加復雜。例如，可能會形成金屬 - 碳 - 有機復合物的結(jié)構(gòu)，這種復雜的結(jié)構(gòu)賦予炭黑新的物理和化學特性，如改變其磁學性能、光學性能等，拓寬了導電炭黑在多功能材料領(lǐng)域的應用范圍。

對環(huán)境要求高：MOCVD 過程中使用的金屬有機化合物通常對空氣和水分非常敏感，需要在嚴格的無水無氧環(huán)境下進行操作。這是因為金屬有機化合物很容易與空氣中的氧氣和水分發(fā)生化學反應，導致先驅(qū)體失效或者產(chǎn)生雜質(zhì)，從而影響在導電炭黑表面的沉積效果和質(zhì)量。