[发明专利]一种用于制备单壁碳纳米角的工艺及设备

说明书

本发明公开了一种用于制备单壁碳纳米角的工艺，属于单壁碳纳米角制备技术领域，通过第一驱动座和第二驱动座调整第一调节机构和第二调节机构之间的距离，打开抽气座将第一调节机构和第二调节机构之间的反应腔抽气成真空状；分别通过若干个第一输送管和第二输送管向阴极石墨棒和阳极石墨棒之间输送气体；通过接口分别对阴极石墨棒和阳极石墨棒通电，通过直流电弧放电产生碳纳米角并落在收纳槽上，将抽板向外抽动并与收纳本体分离，对收纳槽上的碳纳米角进行收集；本发明还公开了一种用于制备单壁碳纳米角的设备；本发明用于解决现有方案中不能对反应腔室内的体积进行调整以便对反应腔室内的压强以及气体的输送进行动态调整的技术问题。

技术领域

本发明涉及单壁碳纳米角制备技术领域，更具体地说，它涉及一种用于制备单壁碳纳米角的工艺及设备。

背景技术

单壁碳纳米角是一种类似于单壁碳纳米管的新型纳米材料，它是由一个五边形环限定圆锥顶点，被六边形石墨结构扩展成大的圆锥结构。碳纳米角的制备方法主要有激光消融法、空腔电弧喷射法和脉冲电弧放电法，每种制备方法都能得到不同形态和不同纯度的单壁碳纳米角。

公开号为CN111943173A、发明名称为一种电弧法制备碳纳米角的设备及制备碳纳米角的方法公开了通过对直流电弧设备的改造结合电弧放电气氛的选择，能够高效获得高纯度的碳纳米角；其中，反应腔室内生成的碳纳米角会附着在带有冷却套的柱状反应腔室上部区域内壁上，电弧放电结束以后，通过推拉杆带动推板将附着在柱状反应腔室内壁的碳纳米角刮落，打开阀门通过负压将收集到圆形推板上的碳纳米角虹吸到收集器I和收集器II中。

但是该方案在实施时，不能对反应腔室内的体积进行调整以便对反应腔室内的压强以及气体的输送进行动态调整，并且公开的推拉杆和中空环形的推板只能从上方对反应腔室内壁的碳纳米角进行刮落，对反应腔室内壁下方的碳纳米角无法进行处理，以及阴极石墨棒和阳极石墨棒之间电弧放电产生的碳纳米角也不能进行稳定收集和快速取出。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于制备单壁碳纳米角的工艺及设备，解决以下技术问题：如何解决现有方案中不能对反应腔室内的体积进行调整以便对反应腔室内的压强以及气体的输送进行动态调整的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于制备单壁碳纳米角的工艺，具体的步骤包括：

步骤一：通过第一驱动座和第二驱动座调整第一调节机构和第二调节机构之间的距离，打开抽气座将第一调节机构和第二调节机构之间的反应腔抽气成真空状；

步骤二：分别通过若干个第一输送管和第二输送管向阴极石墨棒和阳极石墨棒之间输送气体；通过接口分别对阴极石墨棒和阳极石墨棒通电，通过直流电弧放电产生碳纳米角并落在收纳槽上，将抽板向外抽动并与收纳本体分离，对收纳槽上的碳纳米角进行收集；

步骤三：将清理后的抽板推送至收纳本体中，直至限位横板与定位槽相抵接，打开若干个第三阀门使得集气座与设备主体相贯通，通过第一驱动座和第二驱动座驱动第一调节机构和第二调节机构相向移动；

步骤四：第一调节机构和第二调节机构相向移动过程中将反应腔内表面的碳纳米角刮落并在收集环内表面的下端堆积，通过若干个集气座对碳纳米角进行收集。

一种用于制备单壁碳纳米角的设备，包括柱状的设备主体，设备主体的内部固定安装有柱状的第一分隔板和第二分隔板，第一分隔板位于第二分隔板的一侧，设备主体内部的中间位置设置有反应腔，反应腔内表面的两侧位置分别滑动连接有第一调节机构和第二调节机构，反应腔内表面的中间位置安装有收纳机构、阴极石墨棒和阳极石墨棒，第一调节机构包含固定环，固定环的一侧固定安装有收集环；

设备主体内部的两侧分别安装有用于驱动第一调节机构移动的第一驱动座和用于驱动第二调节机构移动的第二驱动座；