[发明专利]生产合成金刚石的方法

权利要求书

1.一种生产合成金刚石的方法，所述方法包括：

a)从大气中捕集二氧化碳；

b)进行水的电解以提供氢气；

c)使从步骤a)获得的所述二氧化碳与从步骤b)获得的所述氢气反应以生成甲烷；和

d)利用从步骤b)获得的所述氢气和从步骤c)获得的所述甲烷，通过化学气相沉积(CVD)来生产合成金刚石。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)包括使用纳米管气体分离器捕集二氧化碳。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤a)包括冷却空气以液化所述空气中的二氧化碳。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，冷却所述空气以液化所述空气中的二氧化碳包括压缩所述空气然后使所述空气膨胀。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，重复压缩所述空气然后使所述空气膨胀的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤重复三次。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)包括使用含有胺的吸附剂材料捕集二氧化碳。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，捕集二氧化碳在低于25℃的温度下进行。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，随后通过加热所述含有胺的吸附剂材料，释放所捕集的二氧化碳。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤b)包括使用至少一种聚合物电解质膜(PEM)电解池进行水的电解。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电解在低于150℃的温度下进行。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)的反应在250℃和450℃之间的温度下进行。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，步骤c)的反应在基本上250℃的温度下进行。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)的反应在镍基催化剂或钌基催化剂的存在下进行。

15.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，步骤c)的反应使用产甲烷菌进行。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述产甲烷菌是原核生物。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述原核生物是古生菌。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述CVD在0.5kPa和100kPa之间的压力下进行。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述CVD在基本上40kPa的压力下进行。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述CVD在700℃和1000℃之间的温度下进行。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述CVD在基本上950℃的温度下进行。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用在步骤d)中的氢气与甲烷的比例在1:1至9:1的范围内，优选基本上5:1。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述CVD在包含金刚石的基底上进行。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括使从步骤b)中的所述水的电解产生的氧气与步骤d)中通过所述化学气相沉积产生的碳反应以生成二氧化碳的步骤e)。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括使从步骤b)中的所述水的电解产生的氧气与步骤d)中通过所述化学气相沉积产生的碳反应的步骤获得的所述二氧化碳与从步骤b)获得的所述氢气反应，以生成甲烷。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括使用来自至少一种可再生源的能量来进行步骤a)至步骤d)中的至少一者。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述方法还包括使用来自至少一种可再生源的能量来进行所述电解。

28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述水包括雨水。