[发明专利]用富勒烯官能化的碳纳米管

权利要求书

1.富勒烯官能化碳纳米管，其包括一种或多种键合到所述碳纳米管上 的富勒烯和/或基于富勒烯的分子，其特征在于，在所述富勒烯和/或基于富 勒烯的分子与所述碳纳米管之间的键是共价的，并且是在所述碳纳米管的 外表面和/或内表面上形成。

2.如权利要求1所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在于，所述富 勒烯和/或基于富勒烯的分子包含20至1000个原子。

3.如权利要求1至2任一项所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在 于，所述富勒烯和/或基于富勒烯的分子经由一种或多种桥联基团共价键合 和/或直接共价键合。

4.如权利要求3所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在于，所述桥 联基团包括氧、氢、氮、硫、氨基、硫醇、醚、酯、羧基和/或含碳基团。

5.如权利要求3所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在于，所述富 勒烯和/或基于富勒烯的分子通过一个或多个碳键直接共价键合。

6.如权利要求1至5任一项所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在 于，所述碳纳米管包括单壁、双壁或多壁的碳纳米管或复合碳纳米管。

7.如权利要求1至6任一项所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在 于，所述碳纳米管以固态分散体、液态分散体和/或气态分散体、实体结构、 粉剂、糊剂、胶态悬浮体的形式被配制和/或被沉积在表面上和/或被合成在 表面上。

8.如权利要求1至7任一项所述的富勒烯官能化碳纳米管，其特征在 于，其通过一种或多种富勒烯和/或基于富勒烯的分子键合到一种或多种碳 纳米管和/或富勒烯官能化碳纳米管上。

9.一种用于生产如权利要求1至8任一项所述的一种或多种富勒烯官 能化碳纳米管的方法，其特征在于，所述方法包括：

带入一种或多种催化剂颗粒、碳源以及至少两种试剂以使彼此接触， 所述至少两种试剂包括CO₂和H₂O，其中所述H₂O的浓度在45ppm和245 ppm之间，且所述CO₂的浓度在2000ppm和6000ppm之间；以及，在反 应器中在250-2500℃的温度加热以在所述催化剂颗粒的表面上催化分解所 述一种或多种碳源连同所述试剂以生产共价键合富勒烯官能化碳纳米管， 所述共价键合富勒烯官能化碳纳米管包括共价键合到其上的一种或多种富 勒烯和/或基于富勒烯的分子；以及，收集所生产的一种或多种富勒烯官能 化碳纳米管。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述碳源选自由以下物 质组成的组：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯、三甲 基苯、甲醇、乙醇、辛醇、噻吩和一氧化碳。

11.如权利要求9任一项所述的方法，其特征在于，所述试剂是侵蚀 剂。

12.如权利要求9或11任一项所述的方法，其特征在于，所述试剂选 自由以下物质组成的组：氢、氮、水、二氧化碳、一氧化二氮、二氧化氮、 氧、臭氧、一氧化碳、辛醇、噻吩和氢化物。

13.如权利要求9任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂颗粒 包括金属、优选过渡金属、和/或金属和/或过渡金属的组合。

14.如权利要求9或13任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂 颗粒包括铁、钴、镍、铬、钼和/或钯。

15.如权利要求9、13或14任一项所述的方法，其特征在于，所述催 化剂颗粒使用化学前体和/或通过加热金属或含金属物质生产。

16.如权利要求9至15任一项所述的方法，其特征在于，通过调节所 使用的一种或多种试剂的量、调节加热温度和/或调节停留时间，来调节在 所述碳纳米管上生产的富勒烯和/或基于富勒烯的分子的量。

17.如权利要求9至16任一项所述的方法，其特征在于，所述加热优 选地是在600℃到1000℃的温度下进行。