[发明专利]一种电爆炸法制备单壁碳纳米管的系统和方法有效
| 申请号： | 202210655363.3 | 申请日： | 2022-06-10 |
| 公开（公告）号： | CN114852996B | 公开（公告）日： | 2023-07-04 |
| 发明（设计）人： | 常艺;陶宇轩;陈名海;梁晨;徐乐乐 | 申请（专利权）人： | 江西铜业技术研究院有限公司 |
| 主分类号： | C01B32/159 | 分类号： | C01B32/159;C01B32/162;B82Y30/00;B82Y40/00;B01J27/043 |
| 代理公司： | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人： | 皋吉甫 |
| 地址： | 330096 江西*** | 国省代码： | 江西;36 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种电爆炸法制备碳纳米材料的系统和方法，方法步骤为：先对爆炸反应室内抽真空并通入保护气体，将属催化剂和催化助剂制成金属丝或金属棒利用原位爆炸法合成由纳米S原子包裹Fe的铁硫相的高速催化剂纳米粒子；将利用水蒸气形成水蒸气气幕，高速催化剂纳米粒子在保护气体作用下穿过所述水蒸气气幕实现能量释放，速度降至预定速度；再进入化学气相沉积腔与预热后的碳源混合气在高温下裂解合成，连续生长结束，收集产物，即得到平均直径为1‑2nm的单壁碳纳米管。该方法能够极短时间内制备出大量催化剂纳米颗粒，有利于实现单壁碳纳米管的规模化制备，对助推单壁碳纳米管产业化具有重大意义。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 爆炸 法制 备单壁碳 纳米 系统 方法 | ||
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- 本发明属于新材料技术领域，特别涉及一种等离子体电弧法制备单壁碳纳米管的系统和方法。该系统包括粉末进料单元、等离子体电弧炉单元、气路和冷却辅助单元，以及收集单元；制备方法为：将等离子体电弧炉引弧至反应区预热至指定温度，再将粉末催化剂及助剂，经进料装置利用载气由电弧炉阴极进入石墨坩埚中，经高温化学反应获得单壁碳纳米管产物，进而利用石墨坩埚外围载气吹出炉体，通过收集单元获得最终产物。本发明装置及方法利用局限于深型石墨坩埚中的电弧形成的高温区，获得更高的反应温度及更长的反应停留时间，同时利用电弧等离子的活化作用，可制备得到具有高结晶度的单壁碳纳米管，且可实现连续、高效率制备，具有重大商业价值。
- 一种单壁碳纳米管的制备方法-202211055197.X
- 尹昊;尹航;尹健;王小莹;尹世德 - 聚源材料科技（遵义）有限公司
- 2022-08-31 - 2022-11-29 - C01B32/159
- 本发明涉及单壁碳纳米管加工技术领域，公开了一种单壁碳纳米管的制备方法，碳源在负载型催化剂作用下，在700‑1200℃下经气相沉积而得，负载型催化剂包括载体和金属复合氧化物，载体为单壁碳纳米管；金属复合氧化物为铁、钴、镍中任一与镁、铝、硅中任一复合氧化而得。本发明最终得到的产物里，单壁碳纳米管的纯度高，解决单壁碳纳米管产物纯度低的问题，且单壁碳纳米管作为催化剂载体的循环使用，可以降低催化剂的消耗量，降低催化剂成本，大大降低单壁碳纳米管的生产成本。
- 一种单壁碳纳米管制备收集系统及单壁碳纳米管-202111322710.2
- 梁晨;陈名海;袁鑫鑫;常艺;徐乐乐 - 江西铜业技术研究院有限公司
- 2021-11-09 - 2022-11-29 - C01B32/159
- 本发明属于新材料技术领域，涉及一种单壁碳纳米管的制备收集系统及单壁碳纳米管。该系统包括：用于将原料气体和等离子体在反应腔内混合，并形成稳定的气流场，使二者充分接触以提高能量的利用率，同时利用上升的气流排出产物的V字形反应单元；用于将排出的物料进行气固分离和过滤的收集单元；收集单元与V字形反应单元的出料口连接，且收集单元上设有排气口和排料口。本发明的有益效果是：具有使用方便，可连续生产，同时利用V字形反应单元实现反应气流与等离子体同向，使反应气流从等离子体四周流过，增大了原料与等离子体接触的机率，提高了能量的利用率，将碳转化率提高至少2倍，大幅度降低了成本，得到单壁碳纳米管的G/D比不低于28。
- 等离子体火炬制备单壁碳纳米管的装置-202222231861.3
- 赵飞;冯建民;董雷 - 赵飞
- 2022-08-24 - 2022-10-28 - C01B32/159
- 本实用新型公开了一种等离子体火炬制备单壁碳纳米管的装置，包括：反应腔、等离子体火炬、对电极、加热腔和收集仓，等离子体火炬固装在反应腔顶端的腔壁上且等离子体火炬的喷嘴一端插入至反应腔内；加热腔的顶端与反应腔的底端固装，收集仓的顶端与加热腔的底端固装，加热腔分别与反应腔和收集仓连通；对电极为环形且固装在反应腔的内壁上，等离子体火炬的喷嘴位于环形的中心位置的上方，加热腔与反应腔的连接处位于对电极的环形的中心处；加热腔的侧壁上安装有加热装置，收集仓上形成有尾气排放口。本实用新型的装置简化了碳管生长反应的气体流场，提高了可控性，提高了单壁碳纳米管的产量和纯度。
- 一种自漂浮透明纳米超薄膜的制备方法-202111450223.4
- 宋永臣;凌铮;王富强;石常瑞;王露;赵佳飞;李洋辉 - 大连理工大学
- 2021-12-01 - 2022-10-25 - C01B32/159
- 一种自漂浮透明纳米超薄膜的制备方法，包括S1：在基底材料上制备MXene膜层、S2：抽滤纳米超薄膜层、S3：氧化造泡和S4：液相分离四个步骤，得到的纳米超薄膜的厚度为15‑120 nm，透光率为50‑95%。本发明利用真空抽滤技术，在基底材料上依次抽滤MXene膜层和纳米超薄膜层，使基底材料上负载有双层膜结构；然后通过渗透作用使氧化剂在MXene膜层上进行氧化造泡从而使基底材料和纳米超薄膜层之间以物理隔离的方式分离开；最后通过液相漂浮分离的方式将纳米超薄膜完全分离出来。本发明得到的纳米超薄膜通过制得不同的担载量具有特定的厚度与透光率，基底材料可以重复利用。应用范围广泛，可塑性强。
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