C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
01
B
C01B 31/02 (2006.01) B01J 19/08 (2006.01)
Patent
CA 2519610
Continuous process for the production of carbon-based nanotubes, nanofibres and nanostructures, comprising the following steps: generating a plasma with electrical energy, introducing a carbon precursor and/or one or more catalysers and/or carrier plasma gas in a reaction zone of an airtight high temperature resistant vessel optionally having a thermal insulation lining, vaporizing the carbon precursor in the reaction zone at a very high temperature, preferably 4000~C and higher, guiding the carrier plasma gas, the carbon precursor vaporized and the catalyser through a nozzle, whose diameter is narrowing in the direction of the plasma gas flow, guiding the carrier plasma gas, the carbon precursor vaporized and the catalyses into a quenching zone for nucleation, growing and quenching operating with flow conditions generated by aerodynamic and electromagnetic forces, so that no significant recirculation of feedstocks or products from the quenching zone into the reaction zone occurs, controlling the gas temperature in the quenching zone between about 4000~C in the upper part of this zone and about 50~C in the lower part of this zone and controlling the quenching velocity between 103 K/s and 106 K/s quenching and extracting carbon-based nanotubes, nanofibres and other nanostructures from the quenching zone, separating carbon-based nanotubes, nanofibres and nanostructures from other reaction products.
L'invention concerne un procédé continu de production de nanotubes, de nanofibres et de nanostructures à base de carbone. Ce procédé consiste à produire un plasma avec de l'énergie électrique, à introduire un précurseur de carbone et/ou un ou plusieurs catalyseurs et/ou un gaz plasma porteur dans une zone de réaction d'une cuve résistante aux températures élevées et étanche à l'air comportant éventuellement un revêtement d'isolation thermique, à vaporiser le précurseur de carbone dans la zone de réaction à une température très élevée, de préférence à 4000 ·C et plus, à guider le gaz plasma porteur, le précurseur de carbone vaporisé et le catalyseur à travers une buse dont le diamètre diminue dans le sens d'écoulement du gaz plasma, à guider le gaz plasma porteur, le précurseur de carbone vaporisé et le catalyseur dans une zone de refroidissement rapide en vue d'une nucléation, d'une croissance et d'un refroidissement rapide dans des conditions d'écoulement générées par des forces aérodynamiques et électromagnétiques de sorte à empêcher une recirculation importante de produits ou de matières de départ entre la zone de refroidissement rapide et la zone de réaction, à réguler la température du gaz dans la zone de refroidissement rapide entre environ 4000 ·C dans la partie supérieure de cette zone et environ 50 ·C dans la partie inférieure de ladite zone et à réguler la vitesse de refroidissement rapide entre 10?3¿ K/s et 10?6¿ K/s, à refroidir rapidement les nanotubes, les nanofibres et les autres nanostructures à base de carbone et à les extraire de la zone de refroidissement rapide, puis à séparer les nanotubes, les nanofibres et les nanostructures à base de carbone des autres produits de réaction.
Charlier Jean-Christophe
Fabry Frederic
Flamant Gilles
Fulcheri Laurent
Gonzales Jose
Armines Association Pour La Recherche Et Le Developpement Des Me
Gowling Lafleur Henderson Llp
Timcal Sa
LandOfFree
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