Abstract:
본 발명은 내열벨트형 운송장치를 이용한 이동식 플레이트 상에 탄소나노튜브를 합성시키기 위한 금속산화물 촉매를 연속적으로 투입하여 탄소나노튜브를 대량으로 합성하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 분말형 탄소나노튜브의 대량합성을 위한 내열벨트형 운송장치 및 촉매 이송장치가 포함된 열화학 기상증착 장치는 금속(Fe,Co,Ni,Mo등)계 산화물 촉매를 수소가스로 환원하는 촉매 환원부와 내열성을 갖는 플레이트가 연속으로 연결되어 회전하며 이 플레이트 상에 금속 산화물촉매가 바이브레이터를 이용한 촉매 공급부를 통해 연속적으로 공급되고 상하부에 반응에 요구되는 열을 가하기 위한 가열 히터가 설치되어 있는 반응부와 탄소나 노튜브의 합성에 필요한 탄화수소가스를 공급하는 가스공급부와 잔여가스를 배출하는 가스배기부가 존재하며 합성된 탄소나노튜브를 스크래퍼를 이용하여 수거하는 수거부, 내열벨트형 플레이트를 구동시키는 구동부로 구성되어있다. 이를 이용한 탄소나노튜브의 합성 방법은 물리화학적으로 합성된 금속 산화분말 촉매를 환원부에서 수소가스를 이용하여 환원한 후 바이브레이터를 이용하여 촉매를 연속으로 회전하는 플레이트상에 분산시키고 탄소나노튜브가 합성되기 위한 반응가스가 공급되는 반응부에서 탄소나노튜브가 합성되며 스크래퍼에 의해 수거부로 수집된다. 본 발명은 금속 산화물 촉매의 투입과 탄소나노튜브의 성장이 연속적으로 이루어져 탄 소나노튜브를 대량으로 양산함에 적합하다.
Abstract:
PURPOSE: Provided are an apparatus and a method for synthesis of carbon nanotube by making inverse diffusion flame using oxidizer, fuel and ambient gas, without making vacuum environment. CONSTITUTION: The method comprises the step of synthesizing a carbon nanotube by making inverse diffusion flame(10) which is consisted of an oxidizer(1), fuel(2) surrounding the oxidizer(1), and ambient gas(3) surrounding the fuel(2) to intercept air, thereby synthesizing carbon nanotube without vacuum condition. The apparatus includes a combustor(9) with an oxidizer inlet for receiving oxidizer(1) therethrough, a fuel inlet for receiving fuel(2) therethrough, and an ambient gas inlet for receiving ambient gas(3) therethrough to make an inverse diffusion flame(10) being consisted of an oxidizer(1), fuel(2) surrounding the oxidizer(1), and ambient gas(3) surrounding the fuel to intercept air.
Abstract:
PURPOSE: A method for producing carbon nano tube in commercial quantity is provided, which is more economical than conventional methods using quartz tube by employing a belt-type thermochemical deposition apparatus that can produce continuously carbon nano tube. CONSTITUTION: The manufacturing method of carbon nano tube comprises the steps (i) depositing a transition metal thin layer on a substrate(10) to a thickness of 20 to 50nm through thermochemical deposition or sputtering method; (ii) placing the substrate on a grate plate(1) being rotated continuously; (iii) etching the transition metal thin layer formed on the surface of the substrate to induce the growth of grains, wherein ammonia gas/hydrogen gas(80-1000sccm) is introduced to 1st reaction zone of which temperature is controlled within the temperature range of 800 to 850deg.C; (iv) introducing carbonizing gas such as acetylene gas, ethylene gas, propane gas, propane gas or methane gas to 2nd reaction zone controlled in the temperature range of 500 to 550deg.C to form carbon nano tube from the grains, wherein the carbonizing gas is fed into the 2nd reaction zone in an amount of 20 to 1000sccm.