一种连续生产碳纳米管的方法及装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种连续生产碳纳米管的方法及装置系统，所述方法包括以下步骤：(1)将金属原料在保护性气体氛围中进行高温气化，得到金属蒸汽混合物；(2)将步骤(1)所得金属蒸汽混合物经过环形气刀进行急速淬冷，得到金属纳米颗粒或金属液滴；(3)混合碳前驱体、促进剂、还原性气体和步骤(2)所得金属纳米颗粒或金属液滴进行反应，分离后得到碳纳米管；其中，步骤(1)所述高温气化的温度≥2200℃；步骤(2)所述急速淬冷的降温速率≥1×104℃/s。本发明专利技术实现了碳纳米管工业化量产的同时，兼顾了碳管产量和质量，提升了碳源转化率，精确控制了碳纳米管壁层数，避免了副反应产物滞留堵塞，改善了反应连续性，有利于大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料，涉及一种生产碳纳米管的方法，尤其涉及一种连续生产碳纳米管的方法及装置系统。

技术介绍

1、碳纳米管是金刚石、石墨等传统碳材料的同素异形体，因其独特的一维手性纳米结构而具有诸多出色的力学、电学及热力学性质。尤其是其子集单/双壁碳纳米管，具有更为优异的长径比、柔性和选择性，在半导体、新能源、医疗、航空航天等领域具有更加出色的应用潜力。

2、近年来，由于单/双壁碳纳米管作为导电剂被添加在新型锂电池电极材料中具有出众的优势，其市场需求量逐年扩大，需求端对碳纳米管原料产量和质量的要求也不断提升。然而，现有的碳纳米管生产技术(如传统的电弧法、激光烧灼法、流化床法等)对反应条件较难精确控制，所以在生产高质量单/双壁碳管时难以放大规模以满足工业化需求。

3、尽管等离子法(如us20200239316a1、cn115650210a、cn114890407a)及浮游cvd法(如cn104261384b、cn114808196a、cn114974726a)等在单/双壁碳纳米管的生产领域中取得了突破性进展，改善了传统方法在连续性和可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种连续生产碳纳米管的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金属原料包括金属单质、合金、有机金属化合物或金属盐中的任意一种或至少两种的组合；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高温气化的方式包括高温分解、蒸发或升华中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述保护性气体包括惰性气体和还原性气体；

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高温气化的温度为2200-20000℃；

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【技术特征摘要】

1.一种连续生产碳纳米管的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金属原料包括金属单质、合金、有机金属化合物或金属盐中的任意一种或至少两种的组合；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高温气化的方式包括高温分解、蒸发或升华中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述保护性气体包括惰性气体和还原性气体；

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高温气化的温度为2200-20000℃；

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述环形气刀采用的淬冷气体包括氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两...

【专利技术属性】
技术研发人员：程溪源，杨修宝，李兆顺，沈栋瑞，惠佳宁，于春辉，郭卫星，
申请(专利权)人：常州天奈材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：