[发明专利]官能化碳纳米管的连续方法和装置

权利要求书

1.一种官能化碳纳米管的连续方法，所述方法包括：

a)将包含碳纳米管和溶剂的碳纳米管溶液供应至连续官能化反应 器前端的预热器，同时将氧化剂供给至所述预热器并使其与所述碳纳米 管溶液接触并预加热至200℃～370℃，从而形成包含所述氧化剂的碳纳 米管混合物，所述氧化剂选自由氧、空气、臭氧、过氧化氢、硝基化合 物和它们的混合物组成的组；

b)将在步骤a)中预热所得的所述包含氧化剂的碳纳米管混合物转移 到所述连续官能化反应器中，在50atm～400atm的压力和100℃～600℃ 的温度下将具有一个或更多个官能团的官能化合物供给至50atm～400 atm的亚临界水条件下、给料有所述包含氧化剂的碳纳米管混合物的所述 连续官能化反应器中，从而获得官能化产物，所述具有一个或更多个官 能团的官能化合物是具有一个或更多个选自由羧基、羧酸酯、胺、胺盐、 四价胺、磷酸基、磷酸酯、硫酸基、硫酸酯、硫醇、酯、酰胺、环氧化 物、醛、酮和它们的混合物组成的组的官能团的官能化合物；

c)将所述官能化产物冷却至0℃～100℃，并降压至1atm～10atm； 和

d)回收经冷却和降压的所述产物。

2.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，步骤b) 中所用的所述化合物的给料量是所述氧化剂当量的0.001倍～10倍。

3.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，步骤b) 中所用的所述化合物在所述官能化反应器的距入口1/5点至出口点处给 料。

4.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，所述碳 纳米管选自由单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、绳状碳纳 米管和它们的混合物组成的组。

5.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，包含在 步骤a)中所用的所述碳纳米管溶液中的所述溶剂选自由水、C1～C20的 脂肪醇、二氧化碳和它们的混合物组成的组。

6.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，在步骤 a)的所述碳纳米管溶液中，碳纳米管的含量为0.0001重量％～10重量％。

7.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，所述碳 纳米管溶液还包含化学式1的硝基化合物，

化学式1

R-(NO_x)_y

其中，R是C1～C7的烷基或C6～C20的芳基且x和y独立地是1～ 3的整数。

8.如权利要求7所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，以与所 述碳纳米管的摩尔比计，所述硝基化合物以0.0001～1的摩尔比包含在所 述碳纳米管溶液中。

9.如权利要求1所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，所述连续 方法还包括步骤e)：将所述步骤d)回收的产物分散在选自由水、C1～C20 醇、酮、胺、卤代烷、醚、呋喃、含硫溶剂和它们的混合物组成的组的分散 溶剂中。

10.如权利要求9所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，在所 述步骤e)中所述产物的含量为0.0001重量％～10重量％。

11.如权利要求9所述的官能化碳纳米管的连续方法，其中，用于分 散所述产物的方法通过下述设备进行，所述设备选自由超声波、均质器、 流化床、粉碎机、珠磨机和油漆搅拌器组成的组。