[發明專利]用于制備碳納米管材料的注入結構及其應用

有效

• 申請號: 202210559726.3
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114887552B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 勇振中;張永毅;吳昆杰;吳操;李清文
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: B01J4/02
• 分類號: B01J4/02;B01J4/00;B01J19/24;B01J13/00;C01B32/162
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種用于制備碳納米管材料的注入結構，其特征在于，包括：

第一導管，至少用于向反應腔內導入碳納米管生長所需的催化劑，且所述第一導管的選定管段設置于所述反應腔內，所述第一導管的選定管段沿反應物料在反應腔內的行進方向延伸，所述選定管段的尾端為所述第一導管的出口端；

第二導管，至少用于向反應腔內導入碳納米管生長所需的生長促進劑，并包括依次連接的第一管段和第二管段，所述第一管段及第二管段設置于所述反應腔內，所述第二管段上設有第二導管的出口端，所述第一管段沿所述行進方向延伸，所述第二管段的延伸方向與第一管段的延伸方向相反；所述第一管段與第二管段連接形成U型管結構。

2.根據權利要求1所述的注入結構，其特征在于，所述第一導管的選定管段的長度可調。

3.根據權利要求1所述的注入結構，其特征在于，所述第一管段及第二管段的長度可調。

4.根據權利要求1所述的注入結構，其特征在于，所述選定管段的長度為10-200mm；所述第一管段的長度為150-200mm；所述第二管段的長度為50-150mm。

5.根據權利要求4所述的注入結構，其特征在于，所述第一導管的內徑為5-20mm；所述第二導管的內徑為5-20mm。

6.根據權利要求4所述的注入結構，其特征在于，所述第一導管和/或第二導管的材質包括石英或剛玉。

7.根據權利要求1所述的注入結構，其特征在于，還包括與所述第一導管的進口端向連通的第一泵送組件，用于向所述第一導管內泵送包含所述催化劑的第一溶液；

以及，與所述第二導管的進口端向連通的第二泵送組件，用于向所述第二導管內泵送包含所述生長促進劑的第二溶液。

8.根據權利要求7所述的注入結構，其特征在于，所述第一溶液和/或第二溶液中的溶劑包括碳源；

所述第一溶液和/或第二溶液經過霧化或氣化后泵送；

所述注入結構還包括與所述第一導管相連通的第一氣體流量控制器以及與所述第二導管相連通的第二氣體流量控制器。

9.一種碳納米管材料的制備裝置，包括反應爐管、溫控模塊，所述反應爐管包括依次相接的注入口、生長段以及輸出口，所述溫控模塊設置于所述反應爐管的外圍，用于至少控制所述生長段的溫度；

其特征在于，所述制備裝置還包括權利要求1-8中任意一項所述的注入結構；

所述注入結構密封固設于所述反應爐管的注入口，并使所述注入結構的反應物料行進方向指向所述反應爐管的生長段。

10.根據權利要求9所述的制備裝置，其特征在于，所述反應爐管的軸向方向垂直于水平面設置；

所述反應爐管的材質包括剛玉或石英；

所述反應爐管的內徑為25-120mm，長度為1000-2000mm。

11.一種碳納米管材料的制備系統，其特征在于，包括權利要求9-10中任意一項所述的制備裝置以及收集裝置；

所述收集裝置與制備裝置的反應爐管的輸出口相接，至少用于收集經所述輸出口輸出的碳納米管材料。

12.根據權利要求11所述的制備系統，其特征在于，所述收集裝置還將收集的所述碳納米管材料轉化為薄膜或纖維的形態。