專(zhuān)利名稱(chēng)：納米碳制造裝置、制造方法和用于收集納米碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米碳制造裝置，以及用于制造和回收納米碳的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，納米碳的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在比較活躍地進(jìn)行之中。納米碳指的是具有納米級(jí)微觀結(jié)構(gòu)的碳物質(zhì)，以碳納米管、碳納米角(carbonnanohorn)等為典型。在它們之中，碳納米角具有管狀結(jié)構(gòu)，其中圓柱形圓形成的石墨層的碳納米管的一邊具有錐形形狀，并且由于其獨(dú)特的特征可以預(yù)期能夠應(yīng)用到不同的技術(shù)領(lǐng)域。通常，碳納米角形成碳納米角組件，以用其中錐形部分在圍繞管為中心的表面上通過(guò)作用在錐形部分之間的范得瓦爾斯力以角狀凸起的形式收集。
報(bào)導(dǎo)稱(chēng)碳納米角組件通過(guò)激光蒸發(fā)方法制造，其中激光束在惰性氣體氛圍下照射到作為原材料的碳材料上(下面適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為石墨靶)。(專(zhuān)利文件1)根據(jù)此方法，通過(guò)激光蒸發(fā)所獲得的煙灰材料必須通過(guò)使用將煙灰狀材料適當(dāng)?shù)爻练e到襯底等上的方法來(lái)回收。
日本專(zhuān)利公開(kāi)出版物No.2001-64004。

發(fā)明內(nèi)容
但是，由于發(fā)明人的對(duì)此方法的研究的結(jié)果，很明顯難于收集所產(chǎn)生的煙灰狀材料。特別地，碳納米角(Carbon Nanohorn)組件由于較低的密度很容易漂浮在空氣中，以及漂浮在室中，對(duì)于碳納米角組件難于沉積到室的底部。
本發(fā)明考慮到上述情況而來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且本發(fā)明的目的是提供一種有效回收納米碳的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種納米碳制造裝置，包括產(chǎn)生納米碳的產(chǎn)生室，以及回收所產(chǎn)生的納米碳的回收室，其中潤(rùn)濕所產(chǎn)生的納米碳的潤(rùn)濕單元設(shè)置在產(chǎn)生室或者回收室中。
根據(jù)本發(fā)明的制造裝置，由于潤(rùn)濕單元設(shè)置在產(chǎn)生室或者回收室中，在產(chǎn)生室中所產(chǎn)生的納米碳一定可以潤(rùn)濕。因此，納米碳被限制在回收室中漂浮，以及可以沉積到底部上。因此，所沉積的納米碳可以確定地回收。
在本發(fā)明中，在產(chǎn)生室中，納米碳通過(guò)諸如激光燒蝕方法、弧光放電方法、CVD方法等的方法所產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種納米碳制造裝置，包括光源，所述光源將光照射到石墨靶的表面上，回收單元，所述回收單元回收在光的照射中所產(chǎn)生的納米碳，以及潤(rùn)濕單元，所述潤(rùn)濕單元潤(rùn)濕納米碳。
根據(jù)本發(fā)明的納米碳制造裝置，由于提供了潤(rùn)濕納米碳的潤(rùn)濕單元，所產(chǎn)生的納米碳被潤(rùn)濕，并可以被沉淀。因此，納米碳可以被限制漂浮，并可以有效地回收。
在本發(fā)明的制造裝置的納米碳中，潤(rùn)濕單元可以是噴霧(spraying)單元。根據(jù)這種方式，所產(chǎn)生的納米碳必然可以通過(guò)霧所潤(rùn)濕。因此納米碳可以很容易回收。在本發(fā)明中，例如，噴霧單元可以是乙醇霧化裝置。
在本發(fā)明的納米碳制造裝置中，回收單元具有回收室，以及回收管，所述回收管將納米碳引導(dǎo)到回收室中，以及潤(rùn)濕單元可以在回收室中潤(rùn)濕納米碳。
根據(jù)這種方式，所產(chǎn)生的納米碳可以有效地引導(dǎo)到回收室中。此外，在所述回收室中所回收的納米碳必然可以被潤(rùn)濕。因此，納米碳可以沉積在回收室中，并必然可以被回收。
在本發(fā)明的納米碳制造裝置中，回收室的底部表面可以相對(duì)所述裝置被安裝的表面傾斜。根據(jù)這種方式，潤(rùn)濕的納米碳可以更為容易地回收。此外，回收室可以被形成結(jié)構(gòu)以可連接和可拆卸。據(jù)此，由于回收室可以這種方式拆卸，納米碳可以很容易回收。
在本發(fā)明的納米碳制造裝置中，提供了其中石墨靶被安裝在其中的產(chǎn)生室，潤(rùn)濕單元可以在產(chǎn)生室中潤(rùn)濕納米碳。根據(jù)這種方式，所產(chǎn)生的納米碳必然可以被潤(rùn)濕。因此，納米碳在產(chǎn)生室中被限制漂浮，并可以很容易回收。此外，由于納米碳沒(méi)有在產(chǎn)生室中浮動(dòng)，照射到石墨靶上的光的功率密度的模糊(blurring)可以被抑制。因此，具有所需屬性的納米碳可以穩(wěn)定地制造。
在本發(fā)明的制造裝置中，所產(chǎn)生的納米碳被回收的回收設(shè)備可以設(shè)置在產(chǎn)生室的底部上。當(dāng)這樣做時(shí)，在產(chǎn)生室中潤(rùn)濕的納米碳可以沉積在回收設(shè)備上。因此，納米碳可以有效地回收?；厥赵O(shè)備可以具有潤(rùn)濕單元。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種納米碳制造裝置，包括產(chǎn)生納米碳的產(chǎn)生室；以及回收所產(chǎn)生的納米碳的回收室；其中潤(rùn)濕所產(chǎn)生的納米碳的潤(rùn)濕單元設(shè)置在所述產(chǎn)生室或者所述回收室中。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種制造納米碳的方法，包括將光照射到石墨靶的表面上的步驟；以及潤(rùn)濕在所述照射光上所產(chǎn)生的納米碳的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的納米碳制造方法，由于包括潤(rùn)濕所產(chǎn)生的納米碳的步驟，納米碳可以被限制浮動(dòng)。因此，納米碳可以有效地回收。此外，納米碳必然可以被回收。
在本發(fā)明的納米碳制造方法中，潤(rùn)濕納米碳的步驟可以包括將液體噴灑到納米碳上的步驟。根據(jù)這種方式，納米碳必然可以被潤(rùn)濕。因此，納米碳必然可以被回收。
在本發(fā)明的納米碳制造方法中，潤(rùn)濕納米碳的步驟可以包括將有機(jī)溶劑噴灑到納米碳上的步驟。由于納米碳的表面是憎水的，納米碳可以通過(guò)噴灑有機(jī)溶劑而更為確定地潤(rùn)濕。
在本發(fā)明的納米碳制造方法中，潤(rùn)滑納米碳的步驟可以將乙醇或者水溶液噴灑到所述納米碳上。由于乙醇揮發(fā)性好，由于乙醇或者水溶液被噴灑，就可以容易將噴灑液體從所回收的納米碳中移除。在本發(fā)明的納米碳制造方法中，例如，乙醇、甲醇、異丙醇或者水溶液可以被噴灑。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種回收納米碳的方法，包括，在產(chǎn)生納米碳之后，潤(rùn)濕和回收所述納米碳。根據(jù)與本發(fā)明相關(guān)的回收方法，由于所產(chǎn)生的納米碳被潤(rùn)濕，納米碳可以被限制浮動(dòng)，以及納米碳可以很容易回收。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，納米碳可以被有效地回收。


本發(fā)明的這些和/或者其它方面和特征將從實(shí)施例的下述說(shuō)明并結(jié)合附圖而詳細(xì)了解到，其中圖1是根據(jù)本實(shí)施例的制造碳納米角的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是圖1的納米碳制造裝置的A-A’方向的橫截面視圖；圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳納米角制造裝置的結(jié)構(gòu)的視圖；圖4是圖3的納米碳制造裝置的方向B-B’中的橫截面視圖；圖5是圖4的噴霧器的噴嘴的結(jié)構(gòu)的視圖；圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳納米角制造裝置的結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳納米角制造裝置的結(jié)構(gòu)的視圖；圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳納米角制造裝置的結(jié)構(gòu)的視圖；圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳納米角制造裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實(shí)施例方式
此后，其中碳納米角組件通過(guò)激光燒蝕方法所制造、以及被回收的情況將作為示例進(jìn)行說(shuō)明。注意，在所有的視圖中，相同的部件將用相同的參考數(shù)字來(lái)表示，以及將不再進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼f(shuō)明。
(第一實(shí)施例)在本實(shí)施例中，用于回收納米碳的室被設(shè)置在納米碳制造裝置中，以及用于潤(rùn)濕納米碳的噴霧裝置被設(shè)置在室上用于回收。圖1是本實(shí)施例的納米碳制造裝置183的結(jié)構(gòu)的視圖。注意在此說(shuō)明書(shū)中，用于描述制造裝置的圖1和其它視圖是示意圖，并且各結(jié)構(gòu)部件的尺寸不必然對(duì)應(yīng)實(shí)際的尺寸比率。
圖1的納米碳制造裝置183具有制造室107、納米碳回收室119、承載器管141、激光源111、ZnSe平凸透鏡131、ZnSe窗口133、旋轉(zhuǎn)裝置115以及噴霧器181。此外，納米碳制造裝置183具有惰性氣體供給單元127、流量計(jì)129、真空泵143和壓力計(jì)145。
從激光源111發(fā)出的激光束103在ZnSe平凸透鏡131上聚焦，并通過(guò)ZnSe窗口133照射到制造室107中的石墨棒101上。石墨棒101被用作固態(tài)碳簡(jiǎn)單襯底，這是激光束103的照射靶。
激光束103被照射到石墨棒101上以具有恒定的照明角度。由于石墨棒101相對(duì)中心軸在預(yù)定的速度上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)保持激光束103的照明角度恒定，激光束103可以在石墨棒101的側(cè)表面的周向方向上以恒定的功率密度連續(xù)照射。此外，由于石墨棒101在長(zhǎng)度方向上滑動(dòng)，激光束103可以在石墨棒101的長(zhǎng)度的方向上以恒定的功率密度連續(xù)照射。
旋轉(zhuǎn)裝置115保持石墨棒101，并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)石墨棒101。石墨棒101可以圍繞中心軸通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置115固定而旋轉(zhuǎn)。此外，石墨棒101可以被構(gòu)造以能夠沿著中心軸線(xiàn)的方向上移動(dòng)所述位置。
制造室107和納米碳回收室119通過(guò)承載器管141連接。激光束103從激光源111照射到石墨棒101的側(cè)表面上，并且在那時(shí)，在羽狀物109的產(chǎn)生的方向上，納米碳回收室119通過(guò)承載器管141設(shè)置，以及已經(jīng)被產(chǎn)生的碳納米角組件117被回收到納米碳回收室119中。
噴霧器181設(shè)置在納米碳回收室119上，并被構(gòu)造以能夠?qū)⒁后w噴灑到納米碳回收室119之內(nèi)和壁表面上。這樣，在納米碳回收室119回收的碳納米角組件117可以被潤(rùn)濕。因此，在納米碳回收室119回收的碳納米角組件117可以有效地沉積在納米碳回收室119的底部上，并可以被回收。
此處，噴霧器181可以是具有霧化單元的霧化裝置。此外，噴霧器181可以被構(gòu)造這樣噴灑液體被排放以是來(lái)自溶劑箱的噴水器(shower)。此外，噴霧器181可以是利用灑水器等的結(jié)構(gòu)的噴霧裝置。在本實(shí)施例中，其中噴霧器181是噴霧單元的情況將在此后作為示例進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是示意顯示了具有噴霧單元的噴霧器181的視圖。注意圖2是圖1的A-A’方向的橫截面視圖。
圖2的噴霧器181具有霧化單元199，以及噴灑液體193容納在霧化單元199之上。納米碳回收室119和噴霧器181通過(guò)設(shè)置在納米碳回收室119的壁表面的一部分上的通孔197而彼此連接。噴灑液體193作為來(lái)自通孔197的霧195噴灑到納米碳回收室119中。
霧化單元199產(chǎn)生高頻振動(dòng)，諸如超聲振動(dòng)。此振動(dòng)通過(guò)噴霧器181對(duì)噴灑液體193進(jìn)行。噴灑液體193通過(guò)此振動(dòng)霧化以產(chǎn)生霧195。霧195通過(guò)通孔197以進(jìn)入納米碳回收室119。
作為霧化單元199，可以引用諸如Akizuki Denshi有限公司所制造的USH-400、TECH-JAM有限公司等的超聲振動(dòng)霧化單元。這樣的霧化單元可以高靈敏地霧化噴灑液體193。此外，具有壓電振動(dòng)器的超聲振動(dòng)霧化單元，諸如FDK公司所制造的霧化盤(pán)可以被使用。由于這樣的霧化單元是低功率消耗類(lèi)型，就可以有效地產(chǎn)生霧195。
在納米碳制造裝置183中，噴霧器181設(shè)置在納米碳回收室119的側(cè)表面上。但是，噴霧器181可以設(shè)置在納米碳回收室119的頂部表面或者底部表面上。例如，圖3是與圖1的納米碳制造裝置183的基本結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。但是，圖3是顯示了在納米碳回收室119的頂部表面上具有噴霧器181的納米碳制造裝置184。
此外，多個(gè)噴霧器181可以分別設(shè)置在納米碳回收室119的不同的表面上。這樣，由于納米碳回收室119的各壁表面可以更為確定地潤(rùn)濕，碳納米角組件117可以確定地回收。
接著，回到圖1，使用納米碳制造裝置183的制造碳納米角組件117的方法將具體地描述。
在納米碳制造裝置183中，高純度石墨、例如圓棒燒結(jié)碳、壓縮模制碳等的高純度石墨可以被用作石墨棒101。
此外，例如，諸如高輸出功率CO2氣體激光束的激光束被用作激光束103。激光束103在包括稀有氣體諸如Ar、He的反應(yīng)惰性氣體的氛圍下，諸如在大于或者等于103Pa至小于或者等于105Pa的壓力的氛圍之下被照射到石墨棒101。此外，優(yōu)選地在制造室107的內(nèi)部通過(guò)在小于或者等于10-2Pa的壓力上預(yù)先排空之后形成惰性氣體氛圍。
此外，優(yōu)選地，調(diào)節(jié)激光束103的輸出功率、點(diǎn)直徑和照射角度，這樣在石墨棒101的側(cè)表面上的激光束103的功率密度幾乎保持恒定，例如大于或者等于5kw/cm2至小于或者等于25kw/cm2。
激光束103的輸出功率被設(shè)置為諸如大于或者等于1kW至小于或者等于50kW。此外，激光束103的脈沖寬度被設(shè)置大于或者等于0.5sec，優(yōu)選地大于或者等于0.75sec。這使得照射到石墨棒101的表面上的激光束103的聚集能量被充分保證。因此，碳納米角組件117可以被有效地制造。此外，激光束103的脈沖寬度被設(shè)置例如，小于或者等于1.5sec，優(yōu)選地小于或者等于1.25sec。根據(jù)這種方式，由于石墨棒101的表面被過(guò)分加熱，使得表面的能量密度變化，碳納米角組件的產(chǎn)量可以被抑制降低。更為優(yōu)選地，激光束103的脈沖持續(xù)時(shí)間大于或者等于0.75sec以及小于或者等于1秒。根據(jù)其，碳納米角組件117的生產(chǎn)速率和產(chǎn)量可以被改良。
此外，在激光束103的照射上的暫停持續(xù)時(shí)間可以被設(shè)置大于或者等于0.1sec，優(yōu)選地大于或者等于0.25sec。據(jù)此，這更為安全地抑制石墨棒101的表面被過(guò)分加熱。
激光束103被照射以具有恒定的照射角度。由于石墨棒101相對(duì)中心軸以預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持激光束103的照明角度恒定，激光束103可以在石墨棒101的側(cè)表面的周向方向上在恒定的功率密度上連續(xù)照射。此外，由于石墨棒101在長(zhǎng)度方向上滑動(dòng)，激光束103可以在石墨棒101的長(zhǎng)度方向上在恒定的功率密度上連續(xù)照射。
優(yōu)選地，在那時(shí)的照射角度大于或者等于30度并小于或者等于60度。注意，在此說(shuō)明書(shū)中，照射角度指的是相對(duì)在激光束103被照射到其上的位置上的石墨靶的表面的垂直線(xiàn)和激光束103之間所形成的角度。當(dāng)使用圓柱形石墨靶時(shí)，照明角度被形成為形成在連接被照射位置和圓心的線(xiàn)段以及垂直于石墨棒101的長(zhǎng)度方向的橫截面中的垂直表面之間所形成的角度。
由于照射角度被形成大于或者等于30度，將被照射的激光束103的反射，即，返回光的產(chǎn)生可以被防止。此外，將被產(chǎn)生的羽狀物109被防止直接通過(guò)ZnSe窗口133撞擊ZnSe平凹透鏡131。因此，ZnSe平凹透鏡131受到保護(hù)，這對(duì)于防止碳納米角組件117粘附到ZnSe窗口133是有效的。此外，由于在小于或者等于60度的角度上照射的激光束103，限制了無(wú)定形碳的2產(chǎn)生，以及產(chǎn)品之中的碳納米角組件117的比率，即，碳納米角組件117的產(chǎn)量可以被提高。此外，特別優(yōu)選地，照射角度是45度±5度。由于激光束103在大約45度角度上照射，產(chǎn)品中的碳納米角組件117的比率可以進(jìn)一步提高。
此外，在照射時(shí)，至石墨棒101的側(cè)表面上的激光束103的點(diǎn)直徑可以諸如大于或者等于0.5mm并且小于或者等于5mm。
此外，優(yōu)選地，設(shè)置激光束103的點(diǎn)在大于或者等于0.01mm/sec的速率(線(xiàn)性速度)至小于或者等于55mm/sec的速率上移動(dòng)。例如，在激光束103被照射到具有100mm的直徑的石墨靶的表面，具有100mm直徑的石墨棒101以恒定的速度通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置115在恒定速度上旋轉(zhuǎn)，如果旋轉(zhuǎn)數(shù)目是諸如大于或者等于0.01rpm和小于或者等于10rpm，上述的線(xiàn)性速度(周向速度)可以被實(shí)現(xiàn)。
注意，對(duì)于石墨棒101的旋轉(zhuǎn)方向沒(méi)有特別限制。但是，優(yōu)選地，石墨棒101在其中被照射位置從激光束103離開(kāi)的方向上，即從激光束103朝向承載器管141的方向上(如圖1中箭頭所示)將被旋轉(zhuǎn)。據(jù)此，碳納米角組件117可以更為確定地回收。
回收到納米碳回收室119中的煙灰狀物質(zhì)主要包括碳納米角組件117，并回收作為諸如其中包括大于或者等于90wt％的碳納米角組件117的材料。
注意，由于羽狀物109在激光束103被照射到其上的位置垂直于石墨棒101的切線(xiàn)的方向上產(chǎn)生，假設(shè)承載器管141設(shè)置在此方向上，碳蒸汽可以有效地引導(dǎo)到納米碳回收室119中，以及碳納米角組件117可以被回收。
在制造碳納米角組件117時(shí)，霧195預(yù)先從設(shè)置在納米碳回收室119上的噴霧器181噴灑。據(jù)此，在納米碳回收室119中回收的碳納米角組件117通過(guò)被噴灑的液體潤(rùn)濕。因此，碳納米角組件117被限制在納米碳回收室119中噴灑，以及碳納米角組件117可以有效地沉積在納米碳回收室119的底部上。此外，碳納米角組件117可以被限制粘附到納米碳回收室119的壁表面上。因此，碳納米角組件117的回收速率可以提高。
優(yōu)選地，霧195將從噴霧器181噴灑以到達(dá)并潤(rùn)濕納米碳回收室119的所有壁表面。這樣，碳納米角組件117可以更為確定地沉積在納米碳回收室119的底部上。
優(yōu)選地，霧195是從噴霧器181噴灑的相對(duì)憎水有機(jī)溶劑。由于碳納米角組件117的表面相對(duì)憎水，由于此原因碳納米角組件117可以確定地被潤(rùn)濕。此外，優(yōu)選地使用揮發(fā)性溶劑作為霧195。據(jù)此，碳納米角組件117可以在回收這些之后很容易干燥。
相應(yīng)地，例如，諸如乙醇、甲醇、異丙醇等的酒精、諸如苯、甲苯等的芳烴、鹵代烴、乙醚、酰胺等可以被噴灑。這些溶劑可以單獨(dú)被噴灑，并可以被使用這樣兩種或者更多類(lèi)型被混合。此外，對(duì)這些溶劑和水形成混合溶劑。
從噴霧器181噴灑液體可以在預(yù)定的間距上間斷執(zhí)行，并可以連續(xù)地執(zhí)行。液體的噴灑量和噴灑速度可以根據(jù)納米碳回收室119等的尺寸適當(dāng)設(shè)置。
在本實(shí)施例中，例如，在如圖1的納米碳制造裝置183中，在執(zhí)行碳納米角組件的制造時(shí)，假設(shè)石墨棒101是Φ100mm×250mm的棒形燒結(jié)碳，并且在激光在250ms靜止時(shí)間(pause)上激光振蕩1s的條件下，由于CO2激光照射到石墨棒101的側(cè)表面上，由于凈化的煙灰狀材料可以通過(guò)從噴霧器181噴灑乙醇而沉積在納米碳回收室119的底部上，凈化的碳納米角組件的回收速率可以提高。
(第二實(shí)施例)在第一實(shí)施例所描述的納米碳制造裝置183或者納米碳制造裝置184中，噴霧器181的結(jié)構(gòu)可以如下所述。此處，圖3的納米碳制造裝置184的情況將作為示例說(shuō)明。
圖4是圖3的B-B’方向上的納米碳制造裝置184的橫截面視圖，以及是用于說(shuō)明噴霧器183的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明視圖。在圖4中，噴霧器181具有箱201、供給管203和噴嘴205。噴灑液體193容納在箱201中。此外，供給管203連接箱201和噴嘴205。用于調(diào)整來(lái)自箱201的噴灑液體193的供給的閥209被設(shè)置在供給管203上。噴嘴205被形成為具有多個(gè)孔207的噴壺形狀。圖5是顯示了噴嘴205的結(jié)構(gòu)的透視圖。
在制造碳納米角組件117時(shí)，閥209打開(kāi)，以及噴灑液體193從噴嘴205噴灑到納米碳回收室119中。由于在霧195通過(guò)孔207時(shí)噴灑液體193被噴灑為浴(shower)，整個(gè)納米碳回收室119可以適當(dāng)?shù)貪?rùn)濕。因此，碳納米角組件117可以確定地沉淀，并沉積在納米碳回收室119的底部上。
注意噴嘴205的結(jié)構(gòu)不限于上述方面，并可以根據(jù)納米碳回收室119的尺寸和所產(chǎn)生的納米碳量適當(dāng)選擇。例如，可以使用壓力類(lèi)型噴嘴。此外，噴灑液體193的供給可以通過(guò)使用泵等執(zhí)行。據(jù)此，噴灑液體193可以更為確定地噴灑到納米碳回收室119的整個(gè)內(nèi)部上。
(第三實(shí)施例)在本實(shí)施例中，回收室的底部的結(jié)構(gòu)與如第一或者第二實(shí)施例所描述的納米碳制造裝置不同。此后，如在第一實(shí)施例所描述的納米碳制造裝置184將作為示例進(jìn)行說(shuō)明。圖6是顯示了與本實(shí)施例相關(guān)的納米碳制造裝置185的視圖。
在納米碳制造裝置185中，納米碳回收室187的底部表面是傾斜的。由此，通過(guò)來(lái)自噴霧器181噴灑的液體潤(rùn)濕的碳納米角組件117在納米碳回收室187的底部上在下方向上移動(dòng)。因此，碳納米角組件117可以在納米碳回收室187的底部上的下區(qū)域上收集。因此，碳納米角組件117可以更為容易地回收。
(第四實(shí)施例)本實(shí)施例涉及一種納米碳制造裝置，還包括用于回收的盒，所述盒相對(duì)在第一或者第二實(shí)施例中所描述的納米碳制造裝置183可連接和可拆卸。此后，在第一實(shí)施例中所描述的納米碳制造裝置184的情況將作為示例進(jìn)行說(shuō)明。圖7是顯示了與本實(shí)施例相關(guān)的納米碳制造裝置189的視圖。
在納米碳制造裝置189中，提供了與納米碳回收室119的底部連通、并可連接和可卸載、用于回收的盒191。由于用于回收的盒191的底部被安置在低于納米碳制造裝置189的底部的位置上，沉積在納米碳回收室119的底部上的碳納米角組件117被引導(dǎo)到用于回收的盒191。假設(shè)用于回收的盒191被拆卸并且其內(nèi)容被干燥，被干燥的碳納米角組件117可以更方便回收。
(第五實(shí)施例)與本實(shí)施例相關(guān)的一種納米碳制造裝置顯示在圖8中。在此裝置中，下回收室160被設(shè)置在制造室107的下部部分上。此外，用于將液體噴灑到制造室107的噴霧器181被進(jìn)一步提供。噴霧器181可以被形成結(jié)構(gòu)，諸如以第一或者第二實(shí)施例所描述的結(jié)構(gòu)形成。
由于所設(shè)置的下回收室160，碳納米角組件117在上部部分上被回收到納米碳回收室119中，另一方面，沒(méi)有回收到所述裝置的上部部分中的碳蒸汽由于重力從承載器管141落下，并回收到下回收室160中。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，角長(zhǎng)度較短的碳納米角以及角長(zhǎng)度較長(zhǎng)的碳納米角被分別地收集到納米碳回收室119、下回收室160中。根據(jù)本實(shí)施例，多個(gè)類(lèi)型的碳納米角可以單獨(dú)回收。
此外，也通過(guò)將液體噴灑到制造室107中，沒(méi)有通過(guò)納米碳回收室119所回收并暴露在制造室107中的碳納米角組件117被確定地潤(rùn)濕，并且可以引導(dǎo)到制造室107的底部。因此，碳納米角組件117可以有效地回收到下回收室160中。
注意，在本實(shí)施例中，噴霧器181被設(shè)置在制造室107中。但是，噴霧器181可以設(shè)置在下回收室160上。據(jù)此，碳納米角組件117可以更為確定地沉積在下回收室160的底部上，以及碳納米角組件117可以被限制噴灑。
(第六實(shí)施例)在如上所示的實(shí)施例的納米碳制造裝置中，用于積蓄并回收沉積在納米碳回收室119的底部上的碳納米角組件117的刮擦單元211可以被設(shè)置。此后，其中本實(shí)施例被應(yīng)用到在第四實(shí)施例中所描述的納米碳制造裝置189的情況下將作為示例說(shuō)明。圖9是顯示了與本實(shí)施例相關(guān)的納米碳制造裝置213的結(jié)構(gòu)的視圖。
納米碳制造裝置213在納米碳回收室119的底部上具有板狀刮擦單元211。對(duì)于刮擦單元211的結(jié)構(gòu)沒(méi)有限制，除了這一點(diǎn)碳納米角組件117必須通過(guò)將納米碳回收室119的底部表面如同槳葉那樣滑動(dòng)而被引導(dǎo)到用于回收的盒191。
由于所設(shè)置的刮擦單元211，沉積在納米碳回收室119的底部上的碳納米角組件117可以更為確定地回收。注意刮擦單元211可以設(shè)置在制造室107的底部上。此外，在這些室中上下滑動(dòng)的刮擦單元211可以進(jìn)一步根據(jù)需要設(shè)置。據(jù)此，潤(rùn)濕的碳納米角組件117可以更為確定地收集在室的底部上。
本發(fā)明基于實(shí)施例在上面進(jìn)行了說(shuō)明。這些實(shí)施例已經(jīng)被典型化，并且普通技術(shù)人員可以理解在不背離本發(fā)明的精神的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改，其范圍落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
例如，在上述的實(shí)施例中，用于積聚所沉積的碳納米角組件117的刮擦單元可以進(jìn)一步設(shè)置在制造室107的底部上。
此外，在上述的實(shí)施例中，其中石墨棒被使用的示例被進(jìn)行了說(shuō)明。但是，石墨靶的形狀不限于管型，并可以以片形式、棒形式等來(lái)形成。
此外，形成碳納米角組件117的結(jié)構(gòu)的碳納米角的形狀、直徑尺寸、產(chǎn)度和尖端形狀，以及這些碳分子以及碳納米角之中的空間等可以根據(jù)用于照射激光束103等的條件不同地控制。
權(quán)利要求
1.一種納米碳制造裝置，包括產(chǎn)生納米碳的產(chǎn)生室；以及回收所產(chǎn)生的納米碳的回收室；其中潤(rùn)濕所產(chǎn)生的納米碳的潤(rùn)濕單元設(shè)置在所述產(chǎn)生室或者所述回收室中。
2.一種納米碳制造裝置，包括光源，所述光源將光照射到石墨靶的表面上；回收單元，所述回收單元回收在所述光的照射中所產(chǎn)生的納米碳；以及潤(rùn)濕單元，所述潤(rùn)濕單元潤(rùn)濕所述納米碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米碳制造裝置，其中，所述回收單元具有回收室，以及回收管，所述回收管將所述納米碳引導(dǎo)到所述回收室中，以及所述潤(rùn)濕單元在所述回收室中潤(rùn)濕所述納米碳。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的納米碳制造裝置，其中，還包括其中所述石墨靶被安裝的產(chǎn)生室，其中所述潤(rùn)濕單元潤(rùn)濕所述產(chǎn)生室中的所述納米碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的納米碳制造裝置，其中，所述潤(rùn)濕單元是噴霧單元。
6.一種制造納米碳的方法，包括將光照射到石墨靶的表面上；以及潤(rùn)濕在所述照射光上所產(chǎn)生的納米碳。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造納米碳的方法，其中，所述潤(rùn)濕納米碳包括將液體噴灑到所述納米碳上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的制造納米碳的方法，其中，其中所述潤(rùn)濕納米碳將乙醇或者水溶液噴灑到所述納米碳上。
9.一種回收納米碳的方法，包括，在產(chǎn)生納米碳之后，潤(rùn)濕和回收所述納米碳。
全文摘要
一種用于制造納米碳(183)的裝置，包括噴霧器(181)，安置在納米碳收集室(119)的側(cè)表面上。霧(195)從噴霧器(181)噴射到納米碳收集室(119)中并遍及納米碳收集室(119)。
文檔編號(hào)C01B31/02GK1826287SQ200480021200
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者莇丈史, 糟屋大介, 吉武務(wù), 久保佳實(shí), 飯島澄男, 湯田坂雅子 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社