[发明专利]一种电极喷射装置、碳纳米管反应器及碳纳米管制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管反应器，其特征在于，包括：

反应腔体，设有反应容纳腔，其一端设有连通所述反应容纳腔的反应开口；

盖板，设有出料口并密封盖设于所述反应开口；

电极喷射装置，包括：

存储容器，具有碳源容纳空间，其一端设有挤压开口，相对的另一端设有挤出口，还具有进料管道；

挤压器，设于所述挤压开口处；

电极组件，设于所述挤出口处，包括：

第一电极，套设于所述挤出口外部提供电场；

第二电极，设有正对所述挤出口的贯穿口，与所述第一电极之间设有间距；

第三电极，设有正对所述挤出口的环形开口，套设于所述第一电极上，与所述第二电极之间设有所述间距；

保护气体管道，设于所述盖板并连通至所述出料口；所述保护气体管道位于所述出料口内的开口正对所述挤出口。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管反应器，其特征在于，所述第二电极为固定于所述盖板内的网状电极。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管反应器，其特征在于，所述反应腔体还开设有气压平衡开口和产品出料口；所述反应腔体还设有加热层和套设于所述加热层外部的保温层。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管反应器，其特征在于，所述第一电极上施加的电压为10-10000V之间。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管反应器，其特征在于，所述第三电极上施加的电压为0-500V之间。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管反应器，其特征在于，所述存储容器的所述另一端设有出口。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管反应器，其特征在于，所述间距为2-30mm之间。

8.一种碳纳米管制备方法，其特征在于，采用了如权利要求1-7任一项所述的反应器，具体包括以下步骤：

S10：将含有催化剂和助剂的液体碳源置于电场中，形成直径为50nm-2000um的液态碳源珠；

S20：在保护气体环境下，将所述液态碳源珠穿过具有压差的两个电极，使所述液态碳源具有0.2-30m/s的喷射速度；

S30：将具有喷射速度的所述液态碳源珠在保护气体环境以及600-1200℃下反应生成所述碳纳米管。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为过渡金属盐；所述助剂为含硫或硒的化合物；所述催化剂与所述液体碳源的质量比为(1-10):100；所述助剂与所述液体碳源的质量比为(1-40):100。