[发明专利]碳纳米管合成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管合成装置，更详细而言，涉及一种其垂直型 流动层反应室内部设有将上述反应室分割为多个部分的分散板，在通过上 述分散板的催化剂投下孔、在搅拌器作用下连续地自由落下的催化剂的作 用下，能连续地合成碳纳米管的碳纳米管合成装置。

背景技术

已知碳纳米管或碳纳米纤维一般为圆筒形状，与一个碳原子邻接的三 个碳原子结合形成六角环形，该六角环形如蜂巢形态般重复、得到的石墨 面卷成圆筒状。已知上述圆筒状构造具有长的特性，其直径一般是从数纳 米到数百纳米，长度是直径的数十倍到数千倍以上。这种碳纳米管或碳纳 米纤维不仅在扶手椅型(arm chair)构造时表现出导电性，在锯齿形构造 时表现出半导体性，而且其电气特性优异、机械强度高、化学性质稳定， 是人们期待其在信息产业领域中能够以多种方法进行应用的物质。

目前已知的碳纳米管或碳纳米管的合成方法有放电法、激光沉积法、 气相合成法、热化学气相沉积法或等离子化学气相沉积法等。

其中气相合成法是不使用基板、在反应室内将碳源气体进行热分解、 在气相中合成碳纳米管的方法，有利于大量合成。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是考虑了上述的问题点而开发出来的，其目的是提供一种碳纳 米管合成装置，该碳纳米管合成装置中的垂直型反应室的内部被多个分散 板所分割，在通过上述分散板的催化剂投下孔、经过搅拌器的作用而能连 续地自由落下的催化剂的作用下，能连续地合成碳纳米管。

另外，本发明的目的是提供一种碳纳米管合成装置，其连续地进行催 化剂的供给、碳纳米管的合成及连续地进行生成后的碳纳米管的回收，节 约了催化剂的投入和合成以及回收时间，能够提高生产效率。

进一步，本发明的目的是提供一种碳纳米管合成装置，其能够在碳纳 米管的合成工序中设定适宜的环境后，在连续地供给的催化剂的作用下被 热分解后的源气体合成为碳纳米管，生成后的碳纳米管被回收，能够实现 碳纳米管的品质的均一化。

另外，本发明的目的是提供一种碳纳米管合成装置，其能够通过分散 板上形成的催化剂投下孔、防止在催化剂粒子非常小的情况下发生沟流。 另一方面，本发明的目的是不限于以上言及的目的，对于未言及的其他目 的，所属技术领域的技术人员从下面的说明应该能够明确理解。

解决课题的装置

为了达到上述目的，本发明的碳纳米管合成装置的一个实施方式是含 有垂直型反应室，设于上述垂直型反应室的内部、将从上侧供给的催化剂 进行搅拌的搅拌器，以及将上述垂直型反应室的内部分割为上下多个部分 的能够将从上侧供给的源气体均一分散于反应室内部的多个分散板。根据 本发明的较佳实施例，上述多个分散板各含有源气体贯通的多个贯通孔以 及以上述搅拌器的回转轴贯通的中央为基点、到外周为止形成的催化剂投 下孔。

根据本发明的较佳实施例，上述多个分散板交替设置，使得上述反应 室的内部中上述催化剂投下孔的位置互相呈180度。

发明的效果

根据本发明，垂直型反应室的内部被分割为上下多个，通过可将从上 侧供给的源气体均一地分散于反应室内部的多个分散板，向上述反应室的 内部持续地供给催化剂和源气体，能够实现连续地合成和回收碳纳米管。

进一步，连续地进行催化剂的供给、源气体的碳纳米管的合成以及生 成的碳纳米管的回收，根据搅拌器的回转速度和催化剂投入量节约了催化 剂的投入和合成以及回收时间，能够提高生产效率。

另外，在碳纳米管的合成工序中设定适宜的环境后，可以进行连续的 催化剂的供给、碳纳米管的合成以及生成后的碳纳米管的回收，实现碳纳 米管的品质的均一化。

进一步，通过在上述分散板中形成的催化剂投下孔能够防止催化剂的 粒子在非常小的情况下发生沟流。

另一方面，本发明的效果不限于以上言及的效果，对于未言及的其他 效果，所属技术领域的技术人员从下面的说明应该能够明确理解。

附图说明

图1是概略表示一般的碳纳米管合成装置的附图。

图2是概略表示本发明的较佳实施方式的碳纳米管合成装置的纵截面 图。

图3是概略表示图2的碳纳米管合成装置的横截面图。

图4是表示图2的碳纳米管合成装置中的分散板的附图。

附图标记说明