[发明专利]反应器及生长碳纳米管的方法

权利要求书

1.一种反应器，其包括：

一反应室，所述反应室包括一进气口及一出气口，反应气体从所述进气口通入流向所述出气口，其特征在于，进一步包括一碳纳米管催化剂复合层可旋转地设置于反应室内部，该碳纳米管催化剂复合层具有多个微孔，通过所述碳纳米管催化剂复合层的旋转使所述反应气体在反应室内流动过程中穿过所述碳纳米管催化剂复合层的多个微孔。

2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂复合层为一自支撑结构，包括一碳纳米管层及均匀分散于碳纳米管层表面的催化剂颗粒。

3.如权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂层包括多个催化剂颗粒固定于所述碳纳米管层中碳纳米管的表面。

4.如权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂层包括多个催化剂颗粒嵌入微孔中。

5.如权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述催化剂颗粒的尺寸为5纳米～10纳米。

6.如权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述多个微孔沿所述碳纳米管催化剂复合层的厚度方向贯穿所述碳纳米管催化剂复合层。

7.如权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述微孔的尺寸为5纳米至10微米。

8.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂复合层包括至少一碳纳米管膜，所述碳纳米管膜中包括多个沿同一方向延伸的碳纳米管。

9.如权利要求8所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂复合层包括至少两层重叠设置的碳纳米管膜，相邻两层碳纳米管膜中，碳纳米管的延伸方向形成一夹角，所述夹角大于零度小于等于90度。

10.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂复合层旋转的转轴垂直于气流方向。

11.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器进一步包括一驱动杆，所述碳纳米管催化剂复合层固定于所述驱动杆，驱动杆的自转带动所述碳纳米管催化剂复合层旋转。

12.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，进一步包括一固定框，所述碳纳米管催化剂复合层固定于所述固定框，并通过所述固定框悬空设置。

13.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，进一步包括多个碳纳米管催化剂复合层沿反应气体的流动方向相互间隔设置于所述反应室中，每一碳纳米管催化剂复合层围绕一转轴旋转。

14.如权利要求13所述的反应器，其特征在于，所述多个碳纳米管催化剂复合层旋转的转轴相互平行。

15.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，进一步包括一第一电极及第二电极间隔设置且与所述碳纳米管催化剂复合层电连接。

16.一种采用所述反应器生长碳纳米管的方法，主要包括以下步骤：

提供一如权利要求1至15中任意一项所述的反应器；

向所述反应室内通入碳源气体与载气的混合气体；

旋转所述碳纳米管催化剂复合层并加热所述碳纳米管催化剂复合层以生长碳纳米管。

17.如权利要求16所述的采用所述反应器生长碳纳米管的方法，其特征在于，通过向所述碳纳米管催化剂复合层通入电流的方式加热所述碳纳米管催化剂复合层。

18.如权利要求16所述的采用所述反应器生长碳纳米管的方法，其特征在于，所述反应室包括多个碳纳米管催化剂复合层间隔设置，每一碳纳米管催化剂复合层围绕一驱动杆旋转，所述多个碳纳米管催化剂复合层并联设置于一第一电极及一第二电极之间，通过向所述第一电极及第二电极施加一电压加热所述多个碳纳米管催化剂复合层。

19.如权利要求16所述的采用反应器生长碳纳米管的方法，其特征在于，所述催化剂层通过电子束蒸发法、热沉积或溅射法的方法形成。