The present invention relates to a method for producing composite products. The method includes providing a fluidized bed of metal oxide particles in a fluidized bed reactor, providing a catalyst or a catalyst precursor in a fluidized bed reactor, to provide carbon source for the growth of carbon nanotubes in a fluidized bed reactor, carbon nanotube growth area in carbon nanotube growth, and composite product collection contains metal oxide particles and carbon nanotubes. The invention also relates to a system for manufacturing composite products.
【技术实现步骤摘要】
制造复合产物的系统及方法相关申请的交叉引用本申请要求在2016年3月15日提交的、序号为62/308,480的美国临时专利申请的权益,在此通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术涉及制造复合产物的系统和方法。
技术介绍
碳纳米管是基本上具有管状形式的石墨片构造的小的管状结构。碳纳米管的特征是直径小于100纳米,并且具有大的纵横比,其中长度远大于直径。例如,CNT的长度可以大于直径的1000倍。单壁碳纳米管(SWNT)由于其独特的电子结构而日益成为纳米技术中的各种应用的关注,这赋予它们优异的热、机械和电的性能。例如,SWNT可用于电子设备、能量装置、医药和复合材料中,以获得所需的物理和化学性质。这些用途需要用于制造大量SWNT的方法。制造SWNT的工艺包括但不限于物理方法(例如电弧、激光烧蚀)和化学方法(例如热解、化学气相沉积)。一旦形成,SWNT有时被分配在基质材料中,这改变了基质材料的热、机械和电的性能。然而,通过纳米管添加剂增强基质材料的电或机械的性能需要非常均匀的分散、没有凝聚和对纳米管/基质比率的精细控制。在合成纳米管之后已经进行了尝试将纳米管分散在各种溶剂中(例如经由表面功能化),然后将纳米管与基质混合(例如通过球磨、超声处理等)。然而,这样的尝试未能提供纳米管在基质中的令人满意的分散,因为它们导致纵横比的降低、损坏纳米管、并且增加了处理材料的成本。
技术实现思路
在一个方案中,提供了一种制造复合产物的方法。该方法包括在流化床反应器内流化一定量的金属氧化物颗粒,在流化床反应器中提供催化剂或催化剂前体,向流化床反应器的碳纳米管生长区提供碳源,在碳纳米 ...
【技术保护点】
一种制造复合产物的方法,所述方法包括:在流化床反应器内流化一定量的金属氧化物颗粒;在所述流化床反应器中提供催化剂或催化剂前体;将碳源提供到所述流化床反应器的碳纳米管生长区;在所述碳纳米管生长区中生长碳纳米管;以及提供载气流到所述流化床反应器并运载包括所述碳纳米管和所述金属氧化物颗粒的复合产物通过所述流化床反应器。
【技术特征摘要】
2016.03.15 US 62/308,480;2017.03.07 US 15/452,5001.一种制造复合产物的方法,所述方法包括:在流化床反应器内流化一定量的金属氧化物颗粒;在所述流化床反应器中提供催化剂或催化剂前体;将碳源提供到所述流化床反应器的碳纳米管生长区;在所述碳纳米管生长区中生长碳纳米管;以及提供载气流到所述流化床反应器并运载包括所述碳纳米管和所述金属氧化物颗粒的复合产物通过所述流化床反应器。2.根据权利要求1所述的方法,其中运载所述复合产物通过所述流化床反应器包括将所述复合产物朝向限定在所述流化床反应器的顶部附近的出口输送。3.根据权利要求1所述的方法,还包括在收集容器中接收从所述流化床反应器的出口排出的复合产物。4.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述流化床反应器中连续地和/或周期性地补充所述金属氧化物颗粒。5.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述碳纳米管生长区加热至大于约450℃至小于约850℃的温度。6.根据权利要求1所述的方法,其中提供所述催化剂或催化剂前体包括从所述流化床反应器的底部注射所述催化剂或催化剂前体并注射到所述纳米管生长区中。7.根据权利要求1所述的方法,其中提供所述载气包括将所述载气流排放到所述纳米管生长区中,并将所述催化剂通过所述纳米管生长区朝向所述流化床反应器出口输送。8.根据权利要求1所述的方法,其中所述流化床反应器包括位于所述纳米管生长区下方的气体分配器,并且在所述流化床反应器内流化所述金属氧化物颗粒包括以足以使所述流化床反应器内的金属氧化物颗粒流化的速率供给流化气体通过所述气体分配器。9.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属氧化物颗粒是混合的金属氧化物颗粒,并且所述碳纳米管是单壁碳纳米管。10.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属氧化物颗粒是锂化的混合的金属氧化物颗粒,并且所述碳纳米管是单壁碳纳米管。11.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属氧化物颗粒是锂镍锰钴氧化物颗粒,并且所述碳纳米管是单壁碳纳米管。12.根据权利要求1所述的方法,其中将所述流化床反应器加热到大于约450℃至小于约850℃的温度。13.根据权利要求1所述的方法,其中将所述流化床反应器加热至大于约800℃的温度。14.一种用于制造复合产物的系统,所述系统包括:流化床反应器,其包括包含在其中的一定量的金属氧化物颗粒,所述流化床包括出口;催化剂或催化剂前体源,其与所述流化床反应器流体连通以在所述流化床反应器中提供催化剂或催化剂前体流;以及载气源,其与所述流化床流体连通以运载包括金属氧化物颗粒和在所述流化床中生长的碳纳米管的复合产物。15.根据权利要求14所述的系统,还包括第一喷射器,该第一喷射器与所述催化剂或催化剂前体源流体连通地联接,并且延伸使得所述催化剂或催化剂前体流被排放到在所述流化床反应器中的纳米管生长区反应中。16.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:A·哈鲁特尤亚恩,N·皮尔斯,E·M·皮格思,
申请(专利权)人:本田技研工业株式会社,纳米综合加有限公司,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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