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      用于制造碳納米結構體的方法和裝置、以及碳納米結構體組件與流程

      文檔序號:12006777閱讀:來源:國知局
      用于制造碳納米結構體的方法和裝置、以及碳納米結構體組件與流程

      技術特征:
      1.一種制造碳納米結構體的方法,包括以下步驟:制備基體,該基體由分離部件和包括催化劑的催化劑部件形成,所述催化劑部件和所述分離部件彼此接觸或彼此成為一體;將所述基體中所述催化劑部件和所述分離部件的接觸部分或一體化部分中的至少一部分氧化;使含碳原料氣體與所述催化劑部件和/或所述分離部件接觸;以及通過加熱所述基體同時將所述分離部件與所述催化劑部件分開,碳納米結構體在所述催化劑部件和所述分離部件之間的分離界面區(qū)域中生長。2.根據權利要求1所述的制造碳納米結構體的方法,其中在所述的碳納米結構體生長的步驟中,所述碳納米結構體生長以在所述分離界面區(qū)域中連接所述催化劑部件和所述分離部件。3.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述碳納米結構體具有選自由柱形、圓筒形和帶形所構成的組中的一種形狀。4.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述氧化步驟和所述的接觸步驟同時進行。5.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述的接觸步驟和所述的碳納米結構體生長的步驟同時進行。6.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中在所述的碳納米結構體生長的步驟中,通過所述催化劑部件和所述分離部件中的至少一者向所述碳納米結構體施加張力。7.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中在所述制備基體的步驟中,通過將所述催化劑部件和所述分離部件接合來制備所述基體,并且在所述的碳納米結構體生長的步驟中,通過將所述催化劑部件與所述分離部件接合的接合部分斷裂,從而將所述分離部件和所述催化劑部件分開。8.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中在所述的接觸步驟中,使所述原料氣體與所述催化劑部件在除了所述分離界面區(qū)域以外的區(qū)域中接觸,而向所述分離界面區(qū)域供給具有與所述原料氣體不同的組成的氣氛氣體。9.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中,所述分離部件包括分離側催化劑,在所述制備基體的步驟中,制得這樣的所述基體,該基體包括位于所述催化劑部件和所述分離部件的所述接觸部分中的形狀限定部件,所述形狀限定部件用于限定包括在所述催化劑部件中的所述催化劑與包括在所述分離部件中的所述分離側催化劑的接觸區(qū)域的形狀,并且在所述的碳納米結構體生長的步驟中,所述催化劑部件和所述分離部件在具有由所述形狀限定部件所限定的形狀的所述接觸區(qū)域中被分開。10.根據權利要求9所述的制造碳納米結構體的方法,其中包括在所述催化劑部件中的所述催化劑和所述分離側催化劑中的任意一者具有絲狀形狀或片狀形狀。11.根據權利要求10所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述分離部件是由具有所述片狀形狀的所述分離側催化劑和所述形狀限定部件形成的,所述形狀限定部件夾持所述分離側催化劑而露出所述分離側催化劑的端面,并且在所述制備基體的步驟中,通過使所述分離側催化劑與包括在所述催化劑部件中的所述催化劑接觸來制備所述基體,或者通過將所述分離側催化劑與包括在所述催化劑部件中的所述催化劑接合來制備所述基體。12.根據權利要求9所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述形狀限定部件是具有多個開口的多孔部件,所述催化劑部件是由所述多孔部件和被填充在所述多孔部件的所述開口中的所述催化劑形成的,并且在所述制備基體的步驟中,通過使所述分離部件的所述分離側催化劑與從所述催化劑部件的所述開口露出的所述催化劑接觸來制備所述基體,或者通過將所述分離側催化劑與從所述催化劑部件的所述開口露出的所述催化劑接合來制備所述基體。13.根據權利要求12所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述多孔部件是納米多孔氧化鋁或納米多孔硅。14.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中在所述制備基體的步驟中,將由催化劑形成的單一部件制備為所述基體,在所述氧化步驟中,將至少一部分所述單一部件氧化,在所述接觸步驟中,使所述原料氣體與所述單一部件接觸,在所述的碳納米結構體生長的步驟中,通過加熱所述單一部件同時使所述單一部件斷裂以將所述單一部件分成兩部分,從而使所述碳納米結構體在所述兩部分之間的所述分離界面區(qū)域中生長,以及所述催化劑部件和所述分離部件是通過將所述單一部件斷裂而獲得的所述兩部分。15.根據權利要求1或2所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述催化劑包含金屬,其中碳溶于所述金屬中。16.根據權利要求15所述的制造碳納米結構體的方法,其中所述金屬是選自由鐵、鎳和鈷所組成的組中的一種金屬。17.一種用于制造碳納米結構體的裝置,包括:保持部分,其能夠在催化劑部件側和分離部件側保持由分離部件和包括催化劑的催化劑部件形成的基體,所述催化劑部件和所述分離部件彼此接觸或彼此成為一體;驅動部件,其用于移動所述保持部分從而將所述分離部件與所述催化劑部件分開;氣體供給部分,其用于向所述基體供給反應氣體;以及加熱部件,其用于加熱所述基體。18.一種碳納米結構體組件,包括:保持部件,其包括一對彼此相面對設置的保持部分;以及根據權利要求1的制造碳納米結構體的方法制造的多個碳納米結構體,其被形成以連接這對保持部分,其中所述保持部分之間施加有張力。19.根據權利要求18所述的碳納米結構體組件,其中所述碳納米結構體具有片狀形狀。
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