[发明专利]生产石墨烯或碳纳米管的反应装置及方法

权利要求书

1.一种生产石墨烯或碳纳米管的反应装置，其特征在于，所述生产石墨烯或碳纳米管的反应装置包括：

扩大段，其上端连接有催化剂进料装置；

反应段，其连接在所述扩大段的下端，所述反应段内可轴向移动地穿设有气体分布板，所述气体分布板上开设有多个通气孔，所述反应段的外部围设有电炉，所述反应段的下端连接有第一进气管；

多个料仓，其通过入口管与所述反应段相连，所述入口管上设有阀门，所述料仓上开设有保护气入口。

2.如权利要求1所述的生产石墨烯或碳纳米管的反应装置，其特征在于，所述料仓为两个，两个所述料仓的入口管分别连接在所述反应段的第一位置与第二位置，所述第一位置位于所述第二位置的上方。

3.如权利要求1所述的生产石墨烯或碳纳米管的反应装置，其特征在于，所述反应段包括第一反应段和第二反应段，所述第一反应段连接在所述第二反应段的上端，所述第一反应段的直径大于所述第二反应段的直径。

4.如权利要求3所述的生产石墨烯或碳纳米管的反应装置，其特征在于，所述扩大段上连接有第二进气管，所述第二进气管伸入所述反应段的第一反应段的底部，所述气体分布板可轴向移动地穿设在所述反应段的第二反应段内。

5.一种生产石墨烯或碳纳米管的方法，其特征在于，所述生产石墨烯或碳纳米管的方法采用如权利要求1～4中任一项所述的生产石墨烯或碳纳米管的反应装置，所述生产石墨烯或碳纳米管的方法包括如下步骤：

a）提供催化剂，将所述催化剂放入催化剂进料装置内；

b）自连接在反应段下端的第一进气管注入氩气或氮气，所述氩气或氮气经所述反应段内的气体分布板上开设的多个通气孔注入所述反应段内，同时，开启围设在所述反应段外部的电炉；

c）待电炉对所述反应段加热完毕后，将所述催化剂进料装置内的催化剂通过与所述催化剂进料装置相连的扩大段注入连接在所述扩大段下端的所述反应段内，此时，向所述反应段内注入烃类碳源气体，所述催化剂、所述氩气或氮气、以及所述烃类碳源气体在所述反应段内经化学气相沉积制备得到固相产品；

d）将所述固相产品排入连接在所述反应段下部的多个料仓中。

6.如权利要求5所述的生产石墨烯或碳纳米管的方法，其特征在于，在所述步骤d）之后还包括步骤e）：对所述多个料仓中的固相产品进行纯化处理。

7.如权利要求5所述的生产石墨烯或碳纳米管的方法，其特征在于，所述料仓为两个，两个所述料仓的入口管分别连接在所述反应段的第一位置与第二位置，所述第一位置位于所述第二位置的上方。

8.如权利要求7所述的生产石墨烯或碳纳米管的方法，其特征在于，在所述步骤c）中，所述反应段内的气体分布板位于所述反应段的第一位置上方。

9.如权利要求7所述的生产石墨烯或碳纳米管的方法，其特征在于，在所述步骤d）中，将所述反应段内的气体分布板分别移动至所述第二位置的下方，或移动至所述第一位置与所述第二位置之间，所述固相产品分别排入相对应的所述料仓中。

10.如权利要求5所述的生产石墨烯或碳纳米管的方法，其特征在于，所述反应段内注入的氩气或氮气的气速为0.01～10m/s。