[发明专利]单壁碳纳米管膜及其制造方法和设备

权利要求书

1.生产单壁碳纳米管的方法，该方法包括：

通过第一入口在小于催化剂前体的反应温度的温度下向混合区供应载体一氧化碳和催化剂前体；

通过第二入口向混合区供应加热的一氧化碳，使得该加热的一氧化碳与该载体一氧化碳和催化剂混合以形成气溶胶；

在反应室中使该气溶胶反应以形成包含单壁碳纳米管(SWCNT)、一氧化碳和二氧化碳的复合气溶胶；和

使基材暴露于该复合气溶胶以在该基材的表面上沉积SWCNT膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该第二入口包含喷头。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该加热的一氧化碳在1000℃-1100℃的温度下。

4.根据权利要求1所述的方法，其中该反应室内的压力大于或等于10atm。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括将一氧化碳和二氧化碳转移至碱浴中，其中该碱浴吸收二氧化碳。

6.根据权利要求5所述的方法，其中该碱浴包含氢氧化钠。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括再次使用通过该第一入口和/或该第二入口转移的一氧化碳。

8.根据权利要求1所述的方法，其中该基材包含隔膜过滤器。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该隔膜过滤器包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。

10.根据权利要求1所述的方法，其中该基材储存在卷到卷系统上。

11.根据权利要求1所述的方法，其中该催化剂前体包含五(碳氧基)铁。

12.根据权利要求1所述的方法，其中在室温下进行供应供载体一氧化碳和该催化剂前体。

13.根据权利要求8所述的方法，其中使该基材暴露于该复合气溶胶将SWCNT膜沉积至过滤器隔膜上同时使一氧化碳和二氧化碳通过过滤器隔膜。

14.生产单壁碳纳米管的设备，包含：

反应室；

与该反应室连接的混合区；

经构造以向该混合区供给室温载体一氧化碳气体和催化剂前体的第一入口；

经构造以接收一氧化碳气体的第二入口；

与该第二入口连接的管道，其中该管道将一氧化碳气体供给至该混合区；

与该管道热连接并经构造以将供给通过该管道并进入混合区中的一氧化碳气体加热的热源，其中该载体一氧化碳气体和该催化剂前体经构造以与加热的一氧化碳气体混合并反应形成含有单壁碳纳米管(SWCNT)的气溶胶；

与该反应室通过转移管道连接的沉积室；和

经构造以保持基材就位从而使该基材的表面暴露于该气溶胶从而在该基材的表面上沉积SWCNT膜的基材支座。

15.根据权利要求14所述的设备，其中该基材包含隔膜过滤器。

16.根据权利要求15所述的设备，其中该隔膜过滤器包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。

17.根据权利要求14所述的设备，其中该基材包含柔性隔膜过滤器。

18.根据权利要求17所述的设备，其中该基材支座包含：

经构造以保持第一卷未使用的柔性基材的第一辊，其中该第一卷经构造以在含有大直径SWCNT的气溶胶的路径上供给未使用的柔性基材；和

经构造以储存已沉积有SWCNT膜的柔性基材的第二卷。

19.根据权利要求15所述的设备，其中该气溶胶还含有一氧化碳和二氧化碳，并且其中该隔膜过滤器经构造以从该气溶胶过滤出大直径SWCNT同时使一氧化碳和二氧化碳通过。