[發明專利]利用烴前體材料生產石墨烯碳顆粒

有效

• 申請號: 201280056030.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN104010965A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 洪正宏;N·R·瓦尼爾
• 申請（專利權）人: PPG工業俄亥俄公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫悅

1.一種制備石墨烯碳顆粒的方法，包括：

向加熱區(20)中引入能夠形成雙碳片段物質的烴前體材料或包含甲烷的烴前體材料；

在加熱區(20)加熱烴前體材料到至少1000℃的溫度下，以由該烴前體材料形成石墨烯碳顆粒；和

收集該石墨烯碳顆粒。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述烴前體材料包括正丙醇，乙烷，乙烯，乙炔，氯乙烯，1,2-二氯乙烷，烯丙醇，丙醛或溴乙烯。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述烴前體材料包括正丙醇。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述烴前體材料包括甲烷。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱區(20)被保持在大于3500至10000℃的溫度。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱區(20)被保持在2000到5000℃的溫度。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱區(20)在基本上惰性的氣氛中。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱區(20)包含等離子體(29)。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括：將惰性氣體引入等離子體(29)。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述惰性氣體和烴前體材料被一起引入等離子體(29)。

11.根據權利要求9所述的方法，其中惰性氣體與烴前體分開引入等離子體(29)。

12.根據權利要求9所述的方法，其中所述惰性氣體包括氬氣，氫氣，氦氣或氮氣。

13.根據權利要求1所述的方法，其中所述石墨烯碳顆粒具有為平均30個或更少的碳原子層。

14.根據權利要求1所述的方法，其中所述石墨烯碳顆粒的厚度小于10nm。

15.根據權利要求1所述的方法，其中所述石墨烯碳顆粒的平均縱橫比大于3:1。

16.根據權利要求1所述的方法，其中收集的石墨烯式顆粒的重量是烴前體材料的重量的至少10％。

17.由權利要求1所述的方法制造的石墨烯碳顆粒。

18.用于制備石墨烯碳顆粒的裝置，包括：

能夠形成雙碳片段物質的烴前體材料的源或者包含甲烷的烴前體材料的源；

等離子體室(20)；和

至少一個進料管線(50)，其用于將烴前體材料輸送入等離子體室(20)。

19.根據權利要求18所述的裝置，其中所述烴前體材料包括正丙醇，乙烷，乙烯，乙炔，氯乙烯，1,2-二氯乙烷，烯丙醇，丙醛或溴乙烯。

20.根據權利要求18所述的裝置，其中所述烴前體材料包括正丙醇。

21.根據權利要求18所述的裝置，其中所述烴前體材料包括甲烷。

22.根據權利要求18所述的裝置，還包括至少一個惰性氣體進料管線(14)，其用于將惰性氣體送入等離子體室。