[发明专利]用于碳纳米管结构的生产的方法

权利要求书

1.一种用于碳纳米管结构的生产的方法，包括：

(a)将金属催化剂流或金属催化剂前体流引入温度控制的流通式反应器中；

(b)将所述金属催化剂流或所述金属催化剂前体流暴露于足以产生颗粒金属催化剂的第一温度区，其中所述第一温度区包括峰值颗粒浓度的区域，其中所述第一温度区是在所述流通式反应器的第一反应室中且在600℃至1100℃的范围延伸足以产生所述颗粒金属催化剂；

(c)在释放点处将碳源的轴向流或径向流释放到所述温度控制的流通式反应器中；

(d)将所述颗粒金属催化剂和所述碳源暴露于所述第一温度区下游的第二温度区，其中所述第二温度区足以产生碳纳米管结构，其中所述第二温度区是在所述流通式反应器的第二反应室中且在900℃至1150℃的范围延伸足以产生所述碳纳米管结构；

(e)将所述颗粒金属催化剂和所述碳源暴露于所述第二温度区下游的第三温度区，其中所述第三温度区足以蒸发所述颗粒金属催化剂，其中所述第三温度区是在所述流通式反应器的第三反应室中且在1150℃至1400℃的范围延伸足以蒸发所述颗粒金属催化剂；

(f)将所述颗粒金属催化剂和所述碳源暴露于所述第三温度区下游的第四温度区，其中所述第四温度区足以使所述颗粒金属催化剂再成核并且产生碳纳米管结构，其中所述第四温度区是在所述流通式反应器的第四反应室中且在600℃至1150℃的范围延伸足以使所述颗粒金属催化剂再成核并且产生所述碳纳米管结构；以及

(g)从所述温度控制的流通式反应器的排出口排出所述碳纳米管结构，

其中所述释放点基本上在所述第一温度区的开始和所述第二温度区的末端之间，或者所述方法还包括：(f')在释放位置处将硫源的轴向流或径向流释放到所述温度控制的流通式反应器中，其中所述释放位置处于或接近所述第四温度区。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述释放点基本上在所述第一温度区的开始和所述第二温度区的末端之间，并且所述方法还包括：(f')在释放位置处将硫源的轴向流或径向流释放到所述温度控制的流通式反应器中，其中所述释放位置处于或接近所述第四温度区。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述释放点基本上与所述峰值颗粒浓度的区域一致。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述释放位置在所述第四温度区的上游，并且接近所述第四温度区。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述释放位置在所述第四温度区的上游，并且接近所述第四温度区。

6.如权利要求1、2和5中任一项所述的方法，其中所述温度控制的流通式反应器中的温度分布基本上是抛物线的。

7.如权利要求3所述的方法，其中所述温度控制的流通式反应器中的温度分布基本上是抛物线的。

8.如权利要求4所述的方法，其中所述温度控制的流通式反应器中的温度分布基本上是抛物线的。

9.如权利要求1-2、5和7-8中任一项所述的方法，其中在步骤(c)中，所述碳源以轴向逆流被释放。

10.如权利要求3所述的方法，其中在步骤(c)中，所述碳源以轴向逆流被释放。

11.如权利要求4所述的方法，其中在步骤(c)中，所述碳源以轴向逆流被释放。

12.如权利要求6所述的方法，其中在步骤(c)中，所述碳源以轴向逆流被释放。

13.如权利要求1-2、5和7-8中任一项所述的方法，其中在步骤(c)中，所述碳源径向地被释放。

14.如权利要求3所述的方法，其中在步骤(c)中，所述碳源径向地被释放。