[发明专利]碳纳米结构体、以及用于制造碳纳米结构体的方法及装置

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：

制备由分离部件和包含催化剂的催化剂部件形成的基体，其中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，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被氧化；以及

通过向所述基体供给含碳的原料气体，同时加热所述基体并使所述分离部件与所述催化剂部件分离，从而使得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，

所述使碳纳米结构体生长的步骤包括以下步骤中的至少一个步骤：向所述催化剂部件中面向所述分离界面区域的部分局部地供给所述原料气体的步骤，其中所述碳纳米结构体在所述分离界面区域处生长；以及局部地加热所述分离界面区域的步骤。

2.根据权利要求1所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，在所述使碳纳米结构体生长的步骤中，进行所述供给原料气体的步骤和所述局部地加热所述分离界面区域的步骤这两个步骤。

3.一种制造碳纳米结构体的方法，包括以下步骤：

制备由分离部件和包含催化剂的催化剂部件形成的基体，其中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，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被氧化；以及

通过向所述基体供给含碳的原料气体，同时加热所述基体并使所述分离部件与所述催化剂部件分离，从而使得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，

在所述使碳纳米结构体生长的步骤中，通过从所述碳纳米结构体生长的所述催化剂部件的表面部分将所述催化剂部件部分地分离并拉入所述碳纳米结构体的内部，在所述表面部分处出现新形成的表面的同时使所述碳纳米结构体持续地生长。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，在所述使碳纳米结构体生长的步骤中，将所述催化剂部件中除了所述分离界面区域之外的部分冷却。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，在所述使碳纳米结构体生长的步骤中，所述碳纳米结构体在含有所述催化剂部件的颗粒包含在所述碳纳米结构体内部的状态下生长。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，所述催化剂部件含有溶解碳的金属。

7.根据权利要求6所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，所述基体含有选自由FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃组成的组中的至少一种。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，所述催化剂部件是多孔体。

9.根据权利要求1至3任一项所述的制造碳纳米结构体的方法，其中，在所述使碳纳米结构体生长的步骤中，所述原料气体沿着与所述分离部件和所述催化剂部件分离的方向相反的方向从所述催化剂部件排出。

10.一种碳纳米结构体，其由权利要求1至9中任一项所述的制造碳纳米结构体的方法制造，所述碳纳米结构体包括：

由长度大于或等于1mm的碳制成的线性结构部分；以及

以分散形式位于所述线性结构部分内的金属纳米颗粒。

11.根据权利要求10所述的碳纳米结构体，其中

所述线性结构部分是筒状体，并且

所述金属纳米颗粒位于所述筒状体的内周侧。