一种单壁碳纳米管的制备系统及方法技术方案

本发明专利技术属于新材料技术领域，涉及一种单壁碳纳米管的制备系统及方法。该制备系统的炉体内设有离子体组件，离子体组件在炉体内产生两个等离子体能量场，且两个所述等离子体能量场与所述出料口位于同一条线上，两个所述能量场和所述出料口在炉体内的高度依次递增；其中，第一个等离子体能量场完成催化剂的蒸发，蒸发后的催化剂随着载气运动到第二个等离子体能量场内，与裂解后的碳源气发生催化反应，完成单壁碳纳米管的生长，通过所述出料口进入收集箱内，完成收集。本发明专利技术通过将两套等离子体置于同一腔室，可避免催化剂尺寸增大并保持其活性。该方法可兼顾高品质高纯度与高产量，具有重要的产业价值。重要的产业价值。重要的产业价值。

【技术实现步骤摘要】
一种单壁碳纳米管的制备系统及方法


[0001]本专利技术属于新材料
，特别涉及一种单壁碳纳米管的制备系统及方法。
技术背景
[0002]单壁碳纳米管由于其独特的结构展现出优异的物理性质，目前最优前景的应用场景为作为添加剂增强基体的导电性。该材料可以在极低添加量的条件下满足基体导电的需求，相比现有导电添加剂，具有对基体影响甚微的特点。例如，通过微量的添加，可以保持油漆本身的色彩不受影响，同时达到抗静电的要求，该方法同样适用于树脂类材料，在满足导电需求的同时，让材料具有五彩缤纷的外观。而如果使用石墨或者多壁碳纳米管等材料，为了达到同样的效果，由于添加量较大，产品通常会不可避免的变黑。类似的还有需要透光性要求的材料，比如抗静电透明薄膜，或者透明导电玻璃，由于添加量较小，可以在几乎不影响透光性的情况下达到导电的需求。当下最大的市场应该是作为导电添加剂替代电池中的石墨材料或多壁碳纳米管，通过极低的添加量减小对基体本身的影响，增加电池能量密度，扩大充放电效率。
[0003]在单壁碳纳米管的制备工艺中，等离子体法由于其热场大，能量利用率高，对低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单壁碳纳米管的制备系统，所述制备系统包括炉体和收集箱，所述炉体为密封箱体，且一端的上部设有出料口，所述出料口通过连接管路与所述收集箱连通，其特征在于，所述炉体内设有等离子体组件，所述等离子体组件在所述炉体内产生两个等离子体能量场，且两个所述等离子体与所述出料口位于同一条线上；两个所述等离子体能量场和所述出料口在炉体内的高度由低到高依次递增；其中，第一个等离子体能量场完成催化剂的蒸发，蒸发后的催化剂随着载气运动到第二个等离子体能量场内，与裂解后的碳源气发生催化反应，完成单壁碳纳米管的生长，通过所述出料口进入收集箱内，完成收集。2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述制备系统的具体结构为：所述炉体整体呈长方体；所述离子体组件包括第一等离子体和第二等离子体，所述第一等离子体和第二等离子体间隔一定的距离设置在所述炉体的内部，其中，所述第一等离子体和第二等离子体的阴极的一端伸出所述炉体与用于载气和碳源气的辅助单元连接，另一端置于所述炉体的内部，所述第一等离子体和第二等离子体的阳极均设置在所述阴极的垂直下方；所述出料口设置在靠近所述第二等离子一端的所述炉体的侧壁的上端，所述出料口通过出料管与所述收集箱的一端连接，所述收集箱的另一端设废气出口，所述废气出口上设有排风机。3.根据权利要求2所述的制备系统，其特征在于，所述第二等离子体的功率是第一等离子体的功率至少5倍；第一等离子体的功率为10
‑
100kW，第二等离子体的功率为50
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800kW。4.根据权利要求2所述的制备系统，其特征在于，所述第一等离子体一侧炉腔高度为300
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500mm；所述第二等离子体一侧炉腔高度为400
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700mm，所述第一等离子体和第二等离子体间隔之间的横向距离d1为300mm
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800mm，纵向距离d2为100
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200mm。5.根据权利要求2所述的制备系统，其特征在于，所述第一等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晨，陶宇轩，袁鑫鑫，陈名海，
申请(专利权)人：江西铜业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：