本實用新型涉及一種制備電爐。
背景技術:
碳納米管是九十年代初才發(fā)現(xiàn)的一種新型一維納米材料。碳納米管的特殊結(jié)構決定了其具有特殊的性質(zhì),如高抗張強度和高熱穩(wěn)定性;隨著碳納米管螺旋方式的變化,碳納米管可呈現(xiàn)出金屬性或半導體性等。
由于碳納米管具有理想的一維結(jié)構以及在力學、電學、熱學等領域優(yōu)良的性質(zhì),其在材料科學、化學、物理學等交叉學科領域已展現(xiàn)出廣闊的應用前景,在科學研究以及產(chǎn)業(yè)應用上也受到越來越多的關注。目前以碳納米管結(jié)構作為生長基底,應用于反應器中生長新的結(jié)構逐漸成為新的研究熱點,逐漸引起了廣泛關注。
然而,由于碳納米管結(jié)構中碳納米管自身條件限制,如尺寸較小等,如何設置所述碳納米管結(jié)構并其作為生長基底并在表面生長出新的結(jié)構一直是難以克服的難題。
現(xiàn)有技術中201210587684.0提供了一種反應器,其包括: 一反應室,所述反應室包括一進氣口及一出氣口,反應氣體從所述進氣口 通入流向所述出氣口,進一步包括一碳納米管催化劑復合層 可旋轉(zhuǎn)地設置于反應室內(nèi)部,該碳納米管催化劑復合層具有多個微孔,通過所述碳納米管催化劑復合層的旋轉(zhuǎn)使所述反應氣體在反應室內(nèi)流動過 程中穿過所述碳納米管催化劑復合層的多個微孔,通過采用碳納米管層作為生長基底,由于所述碳納米管層中的碳納米管均勻分布且具有較大的比表面積,且所述碳納米管層具有多個空隙,因此催化劑顆??梢岳喂痰墓潭ǔ练e于所述碳納米管層表面或嵌入所述碳納米管層中,并使反應氣體貫穿所述碳納米管層,從而能夠有效的防止其團聚,并提高的反應效率。但是由于上述結(jié)構的碳納米管催化劑復合層呈單一的幾何形狀,所在旋轉(zhuǎn)過程中不能均勻的和充入反映室內(nèi)的碳源氣體發(fā)生反應,所以造成了個位置的碳納米管長成的形態(tài)差異大,不符合工業(yè)生產(chǎn)的需求。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述缺陷,本實用新型提供了一種電爐,以得到形態(tài)差異小的碳納米管材料,具體方案如下:
一種電爐,其包括:一反應室,所述反應室包括一進氣口及一出氣口,一生長基底,所述生長基底設置于反應室內(nèi),位于所述進氣口及出氣口之間,所述生長基底包括一圓柱框架和包裹在圓柱框架上的一碳納米管催化劑復合層,所述圓柱框架可旋轉(zhuǎn)的設置于反應室內(nèi)部,所述圓柱框架的中心轉(zhuǎn)軸垂直于氣流方向,所述碳納米管催化劑復合層上具有多個微孔,所述微孔在碳納米管催化劑復合層上呈螺旋線狀排列,通過所述碳納米管催化劑復合層的旋轉(zhuǎn)使所述反應氣體在反應室內(nèi)流動過程中穿過所述碳納米管催化劑復合層的多個微孔;還包括設置在生長基底上下端的第一電極和第二電極,所述第二電極可相對于第一電極運動。
進一步所述碳納米管催化劑復合層包括碳納米管層和催化劑顆粒,所述催化劑顆粒均勻分散于所述碳納米管層表面。
進一步所述催化劑顆粒嵌入碳納米管層的微孔中。
進一步所述圓柱框架沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。
進一步所述圓柱框架材料為鋁陶瓷。
更進一步包括分別連接至第二電極的兩端的一對氣動式活塞,用以控制第二電極的運動。
相對于現(xiàn)有技術,本實用新型中的圓柱形碳納米管催化劑復合層可以在旋轉(zhuǎn)過程在均勻的和充入反應室中的氣體結(jié)合,對于各位置的碳納米管的生長提供較為統(tǒng)一的環(huán)境,以達到生成形態(tài)接近的碳納米管材料。
進一步的利用呈螺旋狀排列的微孔,在旋轉(zhuǎn)時能夠帶動充入反應室的氣體呈螺旋狀圍繞在碳納米管催化劑復合層上,起到充分與氣體相結(jié)合的有益效果。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構圖;
圖2為圓柱框架結(jié)構圖;
附圖標記;1、反應室;2、進氣口;3、出氣口;4、生長基底;5、碳納米管催化劑復合層;6、微孔;7、第一電極;8、第二電極;9、圓柱框架;10、氣動式活塞。
如下具體實施例將結(jié)合上述附圖進一步說明本實用新型。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型一種電爐進一步詳細說明。
這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構,因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相鄰”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接 ;可以是機械連接,也可以是電連接 ;可以是直接相鄰,也可以通過中間媒介間接相鄰,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
實施例1
如圖1所示,所示一種電爐,其包括:一反應室1,所述反應室1包括一進氣口2及一出氣口3,一生長基底4,所述生長基底4設置于反應室內(nèi)1,位于所述進氣口2及出氣口3之間,所述生長基底4包括一圓柱框架9和包裹在圓柱框架9上的一碳納米管催化劑復合層5,所述圓柱框架9可旋轉(zhuǎn)的設置于反應室1內(nèi)部,所述圓柱框架9的中心轉(zhuǎn)軸垂直于氣流方向,所述碳納米管催化劑復合層5上具有多個微孔6,所述微孔6在碳納米管催化劑復合層5上呈螺旋線狀排列,通過所述碳納米管催化劑復合層5的旋轉(zhuǎn)使所述反應氣體在反應室1內(nèi)流動過程中穿過所述碳納米管催化劑復合層5的多個微孔6,包括設置在生長基底4上下端的第一電極2和第二電極3,所述第二電極3可相對于第一電極1運動,包括分別連接至第二電極3的兩端的一對氣動式活塞10,用以控制第二電極3的運動,所述碳納米管催化劑復合層5包括碳納米管層和催化劑顆粒,所述催化劑顆粒均勻分散于所述碳納米管層表面,所述催化劑顆粒嵌入碳納米管層的微孔中,所述圓柱框架9沿順時針方向旋轉(zhuǎn),所述圓柱框架9材料為鋁陶瓷,包括第一電極7和第二電極8間隔設置且與所述碳納米管催化劑復合層5電連接。
實施例2
一種采用所述電爐來制備碳納米管的方法,主要包括以下步驟 :提供一所述的電爐;向所述電爐內(nèi)通入碳源氣體與載氣的混合氣體;旋轉(zhuǎn)所述碳納米管催化劑復合層5并加熱所述碳納米管催化劑復合層5以生長碳納米管。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。