[发明专利]低温气相宏量生长高质量、平直碳纳米管的方法及装置有效
| 申请号： | 201410140855.4 | 申请日： | 2014-04-09 |
| 公开（公告）号： | CN103922310A | 公开（公告）日： | 2014-07-16 |
| 发明（设计）人： | 侯鹏翔;刘畅;成会明;石超;丛洪涛 | 申请（专利权）人： | 中国科学院金属研究所 |
| 主分类号： | C01B31/02 | 分类号： | C01B31/02;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人： | 张志伟 |
| 地址： | 110016 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明涉及碳纳米管的制备技术，具体为一种低温气相宏量生长高质量、平直碳纳米管的方法及其专用装置。催化剂前驱体、生长促进剂、惰性剂粉末在常温下混合均匀，由载气及碳源匀速、极低量输入反应区，反应区为垂直或水平管式炉。其中生长温度为500～1000℃，催化剂前驱体为Fe、Ni或Co的有机化合物、无机盐、纯金属粉末等，供量为2×10-8～2.9×10-7克当量/小时·cm2；生长促进剂为含硫有机物，供量为1×10-10～2.9×10-9克当量/小时·cm2；碳源为小分子碳氢化合物，供量为1×10-5～3.9×10-4克当量碳/分钟·cm2；载气为氩气或氮气或氦气或氢气，供量为1～100ml/分钟·cm2。生长过程中根据需要通入刻蚀剂，实现低成本、低能耗、宏量生产高纯度、高质量、平直、小直径碳纳米管。 | ||
| 搜索关键词： | 低温 宏量 生长 质量 平直 纳米 方法 装置 | ||
【主权项】：
一种低温气相宏量生长高质量、平直碳纳米管的方法，其特征在于，具体过程如下：将催化剂前驱体、生长促进剂、惰性剂粉末按重量比（50～200）：1：（500～1500）在常温下混合均匀后，置于程序控温加热包中预热30～60℃；由载气及碳源匀速、极低量输入反应区，反应区为垂直管式炉或水平管式炉，生长温度为500～1000℃；其中，催化剂前驱体为Fe、Ni或Co的有机化合物、无机盐或纯金属粉末，生长促进剂为硫粉或噻吩或其他含硫有机物；碳源为甲烷或乙烯或乙炔或乙醇或三氯苯或甲醇等小分子碳氢化合物，供量为1×10‑5～3.9×10‑4克当量碳/分钟·cm2；载气为氩气或氮气或氦气或氢气，流经催化剂前驱体、生长促进剂和惰性剂的载气流量为1～30ml/分钟·cm2，直接通入反应炉的载气流量为5～100ml/分钟·cm2；碳纳米管开始生长，生长时间为10～100min，生长过程中根据需要通入刻蚀剂，获得高质量、平直、小直径碳纳米管，碳纳米管的直径为1～100nm。
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