[发明专利]用于制造碳纳米结构体的方法和装置、以及碳纳米结构体组件

权利要求书

1.一种制造碳纳米结构体的方法，包括以下步骤：

制备基体，该基体由包括催化剂的催化剂部件和分离部件形成，所述催化剂部件和所述分离部件彼此接触或彼此成为一体；

将所述基体中所述催化剂部件和所述分离部件的接触部分或一体化部分中的至少一部分氧化；

使含碳原料气体与所述催化剂部件和/或所述分离部件接触；以及

通过加热所述基体同时将所述分离部件与所述催化剂部件分开，碳纳米结构体在所述催化剂部件和所述分离部件之间的分离界面区域中生长。

2.根据权利要求1所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

在所述的碳纳米结构体生长的步骤中，所述碳纳米结构体生长以在所述分离界面区域中连接所述催化剂部件和所述分离部件。

3.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述碳纳米结构体具有选自由柱形、圆柱形和带形所构成的组中的一种形状。

4.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述氧化步骤和所述的接触步骤同时进行。

5.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述的接触步骤和所述的碳纳米结构体生长的步骤同时进行。

6.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

在所述的碳纳米结构体生长的步骤中，通过所述催化剂部件和所述分离部件中的至少一者向所述碳纳米结构体施加张力。

7.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

在所述制备基体的步骤中，通过将所述催化剂部件和所述分离部件接合来制备所述基体，并且

在所述的碳纳米结构体生长的步骤中，通过将所述催化剂部件与所述分离部件接合的接合部分断裂，从而将所述分离部件和所述催化剂部件分开。

8.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

在所述的接触步骤中，使所述原料气体与所述催化剂部件在除了所述分离界面区域以外的区域中接触，而向所述分离界面区域供给具有与所述原料气体不同的组成的气氛气体。

9.根据权利要求1或2所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，

所述分离部件包括分离侧催化剂，

在所述制备基体的步骤中，制得这样的所述基体，该基体包括位于所述催化剂部件和所述分离部件的所述接触部分中的形状限定部件，所述形状限定部件用于限定包括在所述催化剂部件中的所述催化剂与包括在所述分离部件中的所述分离侧催化剂的接触区域的形状，并且

在所述的碳纳米结构体生长的步骤中，所述催化剂部件和所述分离部件在具有由所述形状限定部件所限定的形状的所述接触区域中被分开。

10.根据权利要求9所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述催化剂和所述分离侧催化剂中的任意一者具有丝状形状或片状形状。

11.根据权利要求10所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述分离部件是由具有所述片状形状的所述分离侧催化剂和所述形状限定部件形成的，所述形状限定部件夹持所述分离侧催化剂而露出所述分离侧催化剂的端面，并且

在所述制备基体的步骤中，通过使所述分离侧催化剂与包括在所述催化剂部件中的所述催化剂接触来制备所述基体，或者通过将所述分离侧催化剂与所述催化剂接合来制备所述基体。

12.根据权利要求9所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述形状限定部件是具有多个开口的多孔部件，

所述催化剂部件是由所述多孔部件和被填充在所述多孔部件的所述开口中的所述催化剂形成的，并且

在所述制备基体的步骤中，通过使所述分离部件的所述分离侧催化剂与从所述催化剂部件的所述开口露出的所述催化剂接触来制备所述基体，或者通过将所述分离侧催化剂与所述催化剂接合来制备所述基体。

13.根据权利要求12所述的制造碳纳米结构体的方法，其中

所述多孔部件是纳米多孔氧化铝或纳米多孔硅。