[发明专利]反应器及生长碳纳米管的方法

权利要求书

1.一种反应器，其包括：

一反应室，所述反应室包括一进气口及一出气口；

一生长基底，所述生长基底设置于反应室内，位于所述进气口及出气口之间；

其特征在于，所述生长基底为一筒状结构，该筒状结构一端开口一端封闭，所述筒状结构的开口面向所述进气口设置，所述筒状结构的筒壁为一碳纳米管催化剂复合层，该碳纳米管催化剂复合层具有多个微孔，从进气口通入的反应气体进入所述筒状结构的开口后穿过所述碳纳米管催化剂复合层的多个微孔流向所述出气口。

2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述筒状结构的开口正对所述反应室的进气口。

3.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述生长基底的中心轴沿着所述气流方向设置。

4.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述生长基底为一直筒结构，所述生长基底的中心轴沿进气口向出气口方向延伸。

5.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管催化剂复合层包括一碳纳米管层以及催化剂颗粒均匀分散于所述碳纳米管层表面。

6.如权利要求5所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管层作为载体以承载催化剂颗粒。

7.如权利要求5所述的反应器，其特征在于，所述催化剂颗粒固定于所述碳纳米管层中碳纳米管的表面。

8.如权利要求5所述的反应器，其特征在于，所述催化剂颗粒嵌入碳纳米管层的微孔中。

9.如权利要求5所述的反应器，其特征在于，所述催化剂颗粒的尺寸为5纳米～10纳米。

10.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管层为一自支撑结构，所述自支撑结构的碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管。

11.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管层具有多个微孔，该多个微孔沿所述碳纳米管层的厚度方向贯穿所述碳纳米管层。

12.如权利要求11所述的反应器，其特征在于，所述微孔的尺寸为5纳米至10微米。

13.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管层包括至少一碳纳米管膜，所述碳纳米管膜中包括多个沿同一方向延伸的碳纳米管。

14.如权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述碳纳米管层包括至少两层重叠设置的碳纳米管膜，相邻两层碳纳米管膜中，碳纳米管的延伸方向形成一夹角，所述夹角大于零度小于等于90度。

15.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述生长基底包括多层筒壁以套设的方式间隔设置。

16.如权利要求15所述的反应器，其特征在于，所述多层筒壁同轴设置。

17.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，进一步包括第一电极与第二电极与所述碳纳米管催化剂层电连接。

18.一种采用所述反应器生长碳纳米管的方法，包括以下步骤：

提供一如权利要求1至17中任意一项所述的反应器；

向所述反应室内通入碳源气体与载气的混合气体；

加热所述反应室以生长碳纳米管。

19.如权利要求18所述的采用反应器生长碳纳米管的方法，其特征在于，所述催化剂层通过电子束蒸发法、热沉积或溅射法的方法形成。

20.如权利要求18所述的采用反应器生长碳纳米管的方法，其特征在于，所述混合气体从所述开口流入所述生长基底并沿垂直于所述筒壁的方向贯穿所述筒壁。

21.如权利要求18所述的采用反应器生长碳纳米管的方法，其特征在于，通过向所述碳纳米管催化剂层通入电流的方式加热。