KR20080031300A - Method and apparatus for the production of nanostructures - Google Patents

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아브로 라울 안토니오 아브로
제레미 다니엘 맥켄드릭 왓슨
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에드워즈 리미티드
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Abstract

A method for the production of nanostructures comprising the steps of passing gases containing the constituents of the nanostructures to one or more hollow cathode reactors to form the nanostructures, collecting the nanostructures and then removing by-products from the exhaust gases by passing them through one or more hollow cathode reactors together with an oxidising gas.

Description

나노 구조 제조 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF NANOSTRUCTURES} METHOD AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF NANOSTRUCTURES

본 발명은 그 바람직한 실시예에서 연속적 일괄처리 공정에서 탄소 나노튜브 형성시에 사용되는 나노 구조 제조에 관한 것다. The present invention relates to the fabrication of nanostructures used in the formation of carbon nanotubes in a continuous batch process in a preferred embodiment.

'나노기술'이라는 용어는, 통상적으로 크기가 1.0 내지 100.0nm 인 대상을 언급하는 데 사용된다. 나노기술 이론이 제시된 이래, 40년 동안, 그것은 가장 급속히 진전하는 과학 분야 중의 하나가 되었다.The term 'nanotechnology' is typically used to refer to a subject that is between 1.0 and 100.0 nm in size. For 40 years since the theory of nanotechnology was presented, it has become one of the most rapidly evolving scientific fields.

나노 구조들의 배치 제조는 일상적 아이템들로의 그들의 통합에 필수적이다. 최근 나노 구조의 배치 제조를 위한 많은 방법 및 장치가 보고되었다. 이 방법들 중의 대부분은 원자 탄소 증기를 제조하기 위해 플라즈마 또는 매우 고온의 로를 사용하고, 이것은 그 다음에 적절한 기판 상으로 압축된다. 이것은, 나노튜브를 포함하여, 탄소 나노 구조의 배열을 형성한다. 만약 원자 금속이 그 제조시 제공되면, 단일 벽의 나노튜브가 주로 형성되고 금속 원자들이 없는 경우 다층 탄소 나노튜브들이 보통 형성된다.Batch fabrication of nanostructures is essential for their integration into everyday items. Recently, many methods and devices for batch production of nanostructures have been reported. Most of these methods use plasma or very hot furnaces to produce atomic carbon vapors, which are then compressed onto a suitable substrate. This forms an array of carbon nanostructures, including nanotubes. If atomic metals are provided in their manufacture, single-walled nanotubes are formed predominantly and multilayer carbon nanotubes are usually formed in the absence of metal atoms.

나노튜브에 따라 넓은 범위의 입자 사이즈들이 또한 제조된다. 이 입자들 중의 어떤 것들은 항상 원자 탄소 및 그 클러스터일 것이고, 그것은 환경 또는 인간 건강에 대한 그들의 알려지지 않은 효과로 인해 논쟁의 초점이고 그렇기 때문에 그들의 대기로의 방출에 대한 염려가 있다. 일반적으로, 그러한 입자들은 피부를 통하여 쉽게 흡수되거나 또는 흡입될 수 있고, 암을 형성할 수 있으며, 그리고/또는 심장 및 폐 등과 같은 주요 기관을 방해할 수 있다. A wide range of particle sizes are also produced depending on the nanotubes. Some of these particles will always be atomic carbon and their clusters, which is the focus of the debate because of their unknown effects on the environment or human health and hence concerns about their release into the atmosphere. In general, such particles can be easily absorbed or inhaled through the skin, can form cancer, and / or can interfere with major organs such as the heart and lungs and the like.

제1 측면에서, 본 발명은 나노 구조 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은, 하우징 내에 가스 스트림을 형성하기 위하여 그 하우징으로 나노 구조의 구성물를 함유하는 가스를 전달하는 단계; 상기 하우징 내로 산소-함유 가스를 전달하는 단계; 상기 하우징 내에서, 상기 가스 스트림 내에 함유된 구성물들로부터 나노 구조를 형성하는 단계, 이렇게-형성된 나노 구조를 그의 후속하는 수집을 위하여 상기 가스 스트림으로부터 분리시키는 단계, 그리고 상기 부산물을 상기 산소-함유 가스와 반응시킴으로써 상기 가스 스트림으로부터 상기 나노 구조 형성의 부산물을 제거하는 단계들을 실행하는 단계; 및 상기 하우징으로부터 상기 가스 스트림을 배기하는 단계를 포함한다.In a first aspect, the present invention provides a method of making a nanostructure, the method comprising: delivering a gas containing nanostructured components to a housing to form a gas stream within the housing; Delivering an oxygen-containing gas into the housing; In the housing, forming nanostructures from the constituents contained in the gas stream, separating the so-formed nanostructures from the gas stream for subsequent collection, and separating the byproducts from the oxygen-containing gas Carrying out steps of removing by-products of the nanostructure formation from the gas stream by reacting with; And evacuating the gas stream from the housing.

그리하여 본 방법은, 간단하고 환경적으로 안전한 방식으로 탄소 나노튜브 등과 같은 나노 구조의 대량 제조를 위한 새로운 작동가능 기술을 제공하고, 그것은 저 비용의 전원 장치 및 진공 구성성분들을 사용할 수 있다. 본 제조 공정의 측면들은 단일의 소형 하우징 내에 제공될 수 있고, 그럼으로써 예를 들면 탄소 나노입자들과 같은 잠재적으로 위험한 부산물에 대해 사용자가 노출되는 것을 제한할 수 있다. The method thus provides a new operable technique for mass production of nanostructures such as carbon nanotubes and the like in a simple and environmentally safe manner, which can use low cost power supplies and vacuum components. Aspects of the present manufacturing process can be provided in a single compact housing, thereby limiting the user's exposure to potentially dangerous by-products such as, for example, carbon nanoparticles.

각각의 중공형 음극 반응기 내에서, 바람직하게는 상기 나노 구조가 형성되고, 그리고 바람직하게는 그 부산물이 상기 가스 스트림으로부터 제거된다. 그렇기 때문에, 본 발명의 제2 측면에서, 나노 구조 제조 방법을 제공하며, 그 방법은, 나노 구조를 형성하기 위하여 제1 중공 음극 반응기로 상기 나노 구조의 구성물를 함유하는 가스를 통과시키는 단계; 그 수집을 위하여 제1 중공 음극 반응기로부터의 가스 배기로부터 나노 구조를 분리시키는 단계; 그리고 후속하여 상기 배기 가스를 산소-함유 가스와 함께 제2 중공 음극 반응기를 통과시킴으로써 상기 배기 가스로부터 나노 구조 형성의 부산물을 제거하는 단계;를 포함한다.Within each hollow cathode reactor, the nanostructures are preferably formed, and preferably their byproducts are removed from the gas stream. As such, in a second aspect of the present invention, there is provided a method of making a nanostructure, the method comprising: passing a gas containing a constituent of the nanostructure to a first hollow cathode reactor to form a nanostructure; Separating the nanostructures from the gas exhaust from the first hollow cathode reactor for collection thereof; And subsequently removing the by-products of nanostructure formation from the exhaust gas by passing the exhaust gas along with an oxygen-containing gas through a second hollow cathode reactor.

중공형 음극 반응은 저비용의 전원 장치들로 가동될 수 있다. 그들은 통상적으로 크기가 작고 저주파에서 동작하기에 안전하다. 중공형 음극 반응기에서 획득된 가스 온도는 나노 구조의 생성시 발생하는 가스 반응 및 상기 배기 가스로부터의 탄소 나노입자들의 제거에 적당하다. The hollow cathode reaction can be run with low cost power supplies. They are typically small in size and safe to operate at low frequencies. The gas temperature obtained in the hollow cathode reactor is suitable for the gas reactions that occur in the production of nanostructures and for the removal of carbon nanoparticles from the exhaust gases.

이 방법에서 중공형 음극 물질 및 공정 가스 둘 다의 선택의 다양성은 그 장치의 사용자가 탄소 나노 구조의 특질 및 서로 다른 형태의 배열을 생성할 수 있는 이점을 부여한다. The variety of choices of both the hollow cathode material and the process gas in this method gives the user of the device the advantage of being able to create the properties of the carbon nanostructures and the arrangement of the different forms.

제1 중공 음극 반응기는 바람직하게는 고형 전기 전도체 내의 평행한 보어 배열을 포함하고, 바람직하게는 알루미늄, 구리, 스테인리스 강, 텅스텐 및 흑연 중의 하나로부터 형성되며, 여기서 플라즈마는 거기를 통과하는 가스로 형성된다. The first hollow cathode reactor preferably comprises a parallel bore arrangement in the solid electrical conductor and is preferably formed from one of aluminum, copper, stainless steel, tungsten and graphite, wherein the plasma is formed from a gas passing therethrough. do.

금속-함유 가스는 금속 나노 구조를 형성하기 위하여 제1의 중공 음극 반응기를 통과할 수 있으며, 그 가스에 포함된 금속은 유리하게는 Fe, Ni, Mo, Co, Pt 및 Pd이다. 금속 나노 구조는 탄소 나노 구조가 성장할 수 있는 표면을 제공한다. 금속-함유 가스는, 전자적 반응성 가스, 예를 들면 아르곤, 헬륨 및 질소를 가지는 제1 중공 음극 반응기를 통과할 수 있고, 그것은 금속성 나노 구조의 형성을 개시 및 향상시킬 수 있다. The metal-containing gas can pass through a first hollow cathode reactor to form a metal nanostructure, the metals contained in the gas being advantageously Fe, Ni, Mo, Co, Pt and Pd. Metal nanostructures provide a surface on which carbon nanostructures can grow. The metal-containing gas can pass through a first hollow cathode reactor having an electronically reactive gas such as argon, helium and nitrogen, which can initiate and enhance the formation of metallic nanostructures.

택일적으로 또는 추가로, 예를 들면 아세틸렌, 메탄, 에탄, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄올, 에탄올, 테트라플루오로메탄 및 헥사플루오로에탄 중의 적어도 하나를 포함하는 탄소-함유 가스가, 탄소 나노 구조를 형성하기 위하여 제1 중공 음극 반응기를 통과할 수 있다. 상기 탄소-함유 가스가 전자적 반응성 가스, 예를 들면 아르곤, 헬륨 및 질소 중 적어도 하나를 가지는 제1의 중공형 음극 반응기를 통과하는 것이 유리하다. Alternatively or in addition, a carbon-containing gas comprising at least one of, for example, acetylene, methane, ethane, carbon monoxide, carbon dioxide, methanol, ethanol, tetrafluoromethane and hexafluoroethane, forms a carbon nanostructure. To pass through the first hollow cathode reactor. It is advantageous for the carbon-containing gas to pass through a first hollow cathode reactor having at least one of electronically reactive gases such as argon, helium and nitrogen.

나노 구조는 바람직하게는 상기 복수의 제1의 중공형 음극 반응기를 사용하여 형성된다. The nanostructure is preferably formed using the plurality of first hollow cathode reactors.

나노 구조는 동일하거나 서로 다른 전압 중 어느 하나에서 단일의 전기 집진기 또는 그 배열을 사용하여 상기 가스로부터 분리될 수 있고, 그것은 모든 또는 여러가지의 나노 구조 크기들을 편리하게 수집할 수 있게 한다. 바람직하게는, 전기 집진기들의 배열을 통과하는 전압은 상기 배열을 통한 가스 흐름의 방향에서 증가한다.Nanostructures can be separated from the gas using a single electrostatic precipitator or array thereof at either of the same or different voltages, which allows for convenient collection of all or various nanostructure sizes. Preferably, the voltage passing through the array of electrostatic precipitators increases in the direction of gas flow through the array.

나노 구조는 또한 기판 상에서의 수집에 의하여 가스로부터 분리될 수 있다. 상기 기판은, 예를 들면 액체 질소를 사용하여 실온 이하의 온도로 냉각되거나, 또는 산소-함유 가스, 예를 들면 산소, 공기, 에탄올, 메탄올, 과산화수소 및 오존 중의 적어도 하나의 존재 상태에서 실온 이상의 온도로 가열될 수 있다. 이것은, 나노 구조의 형성으로부터 나온 가스로부터 또한 분리되는 원치않은 반응 부산물을 편리하게 제거한다.Nanostructures can also be separated from gases by collection on a substrate. The substrate is cooled to a temperature below room temperature using, for example, liquid nitrogen, or at a temperature above room temperature in the presence of at least one of an oxygen-containing gas such as oxygen, air, ethanol, methanol, hydrogen peroxide and ozone. Can be heated to. This conveniently removes unwanted reaction byproducts that also separate from the gas resulting from the formation of the nanostructures.

기판의 사용은, 예를 들면 로드 록을 사용하여 기판을 고립시킴으로써 그에 의하여 수집된 나노 구조를 편리하게 제거할 수 있게 한다.The use of the substrate makes it possible to conveniently remove the nanostructures collected thereby, for example by isolating the substrate using a load lock.

제2 중공 음극 반응기는 바람직하게는 고형 전기 전도체 내의 평행한 보어 배열이고, 바람직하게는 제1 중공 음극 반응기와 동일한 물질들로 형성되고, 여기서 플라즈마는 거기로 통과되는 가스로 형성된다. 산소-함유 가스, 예를 들면 산소, 공기, 에탄올, 메탄올, 과산화수소 및 오존, 중공은, 바람직하게는 예를 들면 아르곤, 질소 및 헬륨 등과 같은 전자적 반응성 가스를 가지는, 바람직하게는 제2의 중공형 음극 반응기에 공급된다. The second hollow cathode reactor is preferably a parallel bore arrangement in the solid electrical conductor, and is preferably formed of the same materials as the first hollow cathode reactor, where the plasma is formed of the gas passing therethrough. Oxygen-containing gases, such as oxygen, air, ethanol, methanol, hydrogen peroxide and ozone, hollow, preferably have a second hollow type with electronically reactive gases such as, for example, argon, nitrogen and helium, etc. Supplied to the cathode reactor.

제3 측면에서, 본 발명은 나노 구조를 제조하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은, 하우징 내에 가스 스트림을 형성하기 위하여 나노 구조의 구성물를 함유하는 가스를 수용하기 위한 수단, 및 산소-함유 가스를 수용하기 위한 수단을 포함하고, 상기 하우징은, 가스 스트림 내에 함유된 구성물들로부터 나노 구조를 형성하기 위한 수단, 그 후속하는 수집을 위하여 이렇게-형성된 나노 구조를 가스 스트림으로부터 분리시키기 위한 수단, 및 가스 스트림으로부터 나노 구조 형성의 부산물을 산소-함유 가스와 반응시킴으로써 그 부산물을 제거하기 위한 수단을 함유하고, 상기 하우징은 그로부터 상기 가스 스트림을 배기시키기 위한 수단을 추가로 포함한다.In a third aspect, the present invention provides an apparatus for manufacturing a nanostructure, the apparatus comprising a housing, the housing for receiving a gas containing the nanostructured component to form a gas stream within the housing. Means, and means for receiving an oxygen-containing gas, the housing comprising means for forming nanostructures from the components contained within the gas stream, the so-formed nanostructures for subsequent collection. Means for separating from the gas stream and reacting the byproduct of the nanostructure formation from the gas stream with an oxygen-containing gas, the housing further comprising means for evacuating the gas stream therefrom. do.

제4 측면에서, 본 발명은 나노 구조를 제조하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 제1 중공 음극 반응기, 나노 구조를 형성하기 위하여 상기 제1 중공 음극 반응기에 나노 구조의 구성물를 함유하는 가스를 공급하기 위한 수단, 그의 수집을 위하여 상기 제1 중공 음극 반응기로부터의 배기 가스로부터 나노 구조를 분리시키기 위한 수단, 배기가스를 후속하여 수용하기 위한 제2 중공 음극 반응기, 및 상기 배기 가스로부터의 나노 구조 형성의 형성 부산물을 제거하기 위하여 상기 제2 중공 음극 반응기에 산소-함유 가스를 공급하기 위한 수단을 포함한다. In a fourth aspect, the present invention provides an apparatus for manufacturing a nanostructure, the apparatus supplying a first hollow cathode reactor, a gas containing a constituent of a nanostructure to the first hollow cathode reactor to form a nanostructure. Means for separating, means for separating nanostructures from exhaust gas from the first hollow cathode reactor for collection thereof, second hollow cathode reactors for subsequently receiving exhaust gas, and forming nanostructures from the exhaust gases Means for supplying an oxygen-containing gas to the second hollow cathode reactor to remove by-products of formation.

본 발명의 방법 측면과 관련하여 상술된 구성들은 장치 측면에 동일하게 적용될 수 있으며 그 역도 성립한다.The arrangements described above in connection with the method aspect of the present invention are equally applicable to the apparatus aspect and vice versa.

본 발명의 바람직한 구성들이 수반되는 도면을 참조로 하여 예에 의하여 이제 기술될 것이며,Preferred configurations of the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

도 1은 나노 구조의 제조를 위한 장치를 도시한 일반적인 개략도면;1 is a general schematic diagram illustrating a device for the fabrication of nanostructures;

도 2는 나노 구조를 형성하기 위한 장치의 제1 실시예를 도시한 도면;2 shows a first embodiment of an apparatus for forming a nanostructure;

도 3은 나노 구조를 형성하기 위한 장치의 제2 실시예를 도시한 도면;3 shows a second embodiment of an apparatus for forming a nanostructure;

도 4는 나노 구조를 형성하기 위한 장치의 제3 실시예를 도시한 도면;4 shows a third embodiment of an apparatus for forming a nanostructure;

도 5는 나노 구조를 수집하기 위한 장치의 제1 실시예를 도시한 도면;5 shows a first embodiment of an apparatus for collecting nanostructures;

도 6은 나노 구조를 수집하기 위한 장치의 제2 실시예를 도시한 도면;6 shows a second embodiment of an apparatus for collecting nanostructures;

도 7은 나노 구조 형성으로부터 나온 부산물을 가스로부터 제거하기 위한 장치의 제1 실시예를 도시한 도면; 및FIG. 7 shows a first embodiment of an apparatus for removing by-products from gas from nanostructure formation; FIG. And

도 8은 나노 구조 형성으로부터 나온 부산물을 가스로부터 제거하기 위한 장치의 제2 실시예를 도시한 도면. 8 shows a second embodiment of an apparatus for removing by-products from gas from nanostructure formation.

도 1은 나노 구조 제조를 위한 장치를 개략적으로 도시한다. 그 장치는 하우징 또는 본체(2)를 포함하고, 그 안에 나노 구조의 형성을 위한 제1 디바이스(8), 그 제1 디바이스(8)에 의해 형성된 나노 구조의 수집을 위한 제2 디바이스(10), 및 가스 스트림이 상기 본체(2)로부터 배기되기 전에 나노 구조의 형성으로부터 나온 반응 부산물을 가스 스트림으로부터 제거하기 위한 제3 디바이스(12)가 배치된다. 상기 본체(2)는, 나노 구조의 제조에 사용하기 위한 가스를 수용하기 위한 입구(4, 14), 및 가스 스트림으로부터 상기 부산물을 제거하는데 사용하기 위한 가스를 수용하기 위한 입구(16)를 포함한다. 입구(4 및 14)는 또한 가스 스트림으로부터의 부산물의 제거시 사용되는 가스의 수용을 위하여 사용될 수 있다. 상기 본체(2)는 또한 그로부터 기계적 진공 펌프를 향하여 배기 가스를 배기하기 위한 배기구(6)를 포함한다. 1 schematically depicts an apparatus for nanostructure fabrication. The device comprises a housing or body 2, in which a first device 8 for the formation of nanostructures, a second device 10 for the collection of nanostructures formed by the first device 8. And a third device 12 for removing reaction by-products resulting from the formation of nanostructures from the gas stream before the gas stream is evacuated from the body 2. The body 2 includes inlets 4, 14 for receiving gas for use in the manufacture of nanostructures, and an inlet 16 for receiving gas for use in removing the by-products from the gas stream. do. Inlets 4 and 14 may also be used for the reception of gases used in the removal of by-products from the gas stream. The body 2 also comprises an exhaust port 6 for exhausting the exhaust gas from there towards the mechanical vacuum pump.

나노 구조의 형성을 위한 제1 디바이스(8a, 8b 및 8c)의 여러 가지 실시예가 도 2, 3, 4에 각각 보다 상세히 기술된다. Various embodiments of the first devices 8a, 8b and 8c for the formation of nanostructures are described in more detail in FIGS. 2, 3 and 4, respectively.

도 2에 기술된 제1 실시예에서, 본체(2)는 그 본체(2) 내에서 가스 스트림을 형성하는 가스를 수용하기 위하여 그들과 함께 사실상 동축으로 배열된 제1 형성 디바이스 가스 입구(4)를 가지는 사실상 실린더형 본체를 포함한다. 제1 디바이스(8a)는 본체(2) 내에 배치된 전기적 비전도성 내부 셸(20)을 포함한다. 내부 셸(20)은 사실상 실린더형의 전기적 전도성 블록(22)을 지지한다. 블록(22)은 그안에 다수의 축 방향의 보어를 형성하였다. 내부 셸(20)은 또한 사실상 링형 양극(24)을 지지한다. 다수의 관통된 양극점들(26)은 양극(24)으로부터 블록(22)의 거의 평면인 외주변부의 방향으로 연장된다. 그러한 양극점들은 블록(22)의 보어들 각각에서 플라즈마-그리고 중공형 음극 효과-를 지속시키는데 조력할 수 있다. In the first embodiment described in FIG. 2, the body 2 is a first forming device gas inlet 4 arranged substantially coaxially with them to receive a gas forming a gas stream within the body 2. It includes a substantially cylindrical body having a. The first device 8a comprises an electrically nonconductive inner shell 20 disposed in the body 2. The inner shell 20 supports a substantially cylindrical electrically conductive block 22. Block 22 has formed a plurality of axial bores therein. The inner shell 20 also actually supports the ring shaped anode 24. The plurality of penetrated anode points 26 extend from the anode 24 in the direction of the near periphery of the block 22. Such anode points may assist in sustaining the plasma—and the hollow cathode effect—in each of the bores of block 22.

전원(28)은 블록(22)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(24)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위해 제공된다. 제1 디바이스(8a)로부터의 가스 출구는 도 2에 (40)으로 나타내어지고, 그로부터 제1 디바이스(8a)로부터의 가스 스트림이 제2 디바이스(10)에 전달된다. Power source 28 is provided to charge block 22 to the negative (negative) potential and to positive electrode 24 to the positive (positive) potential. The gas outlet from the first device 8a is shown at 40 in FIG. 2, from which the gas stream from the first device 8a is delivered to the second device 10.

도 2에 도시된 제1 디바이스(8a)의 사용에서 금속-함유 화합물, 예를 들면 메탈로센, 금속 스펀지, 유기금속 화합물, 및 할로겐화 금속 중의 적어도 하나의 증기가 제1 형성 디바이스 가스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22)으로 연속적 또는 주기적으로 전달되고, 금속 함유 화합물은 플라즈마에서 금속의 원자 형태로 해리된다. 금속 함유 증기는, 전자적 반응성 가스, 예를 들면 질소, 아르곤 및 헬륨 중의 적어도 하나와 함께 또는 별개로 상기 제1 형성 디바이스 가스 입구(4) 로 전달될 수 있다. In the use of the first device 8a shown in FIG. 2, at least one vapor of a metal-containing compound such as a metallocene, a metal sponge, an organometallic compound, and a metal halide is removed from the first forming device gas inlet 4. ) And continuously or periodically through the anode 24 to the block 22, the metal containing compound dissociates in the form of atoms of the metal in the plasma. The metal containing vapor can be delivered to the first forming device gas inlet 4 together with or separately from at least one of electronically reactive gases such as nitrogen, argon and helium.

금속 함유 증기 및 전자적 반응성 가스와 동시에, 또는 별개로, 탄소 함유 가스, 예를 들면 아세틸렌, 메탄, 에탄, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄올, 에탄올, 테트라플루오로메탄 및 헥사플루오로에탄 중의 적어도 하나가 제1 제조 디바이스 가스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22)으로 연속적 또는 주기적으로 전달되고, 여기서 가스는 플라즈마에서 원자 탄소 및 그 클러스터로 해리된다. 원자 금속 및 원자 탄소는, 단일 벽 나노튜브의 형성을 증진시키기 위하여, 블록(22)으로부터 하류의 가스 스트림에서, 블록(22)의 보어 내에서 그리고 나노 구조(12)의 수집을 위한 제2 디바이스의 표면 상에서, 다른 탄소 나노 구조의 배열과 함께 결합한다.Simultaneously with or separately from the metal containing vapor and the electronically reactive gas, at least one of the carbon containing gases such as acetylene, methane, ethane, carbon monoxide, carbon dioxide, methanol, ethanol, tetrafluoromethane and hexafluoroethane It is continuously or periodically delivered to the block 22 via the manufacturing device gas inlet 4 and the anode 24, where the gas dissociates into atomic carbon and its clusters in the plasma. Atomic metals and atomic carbons are second devices for the collection of nanostructures 12 in the bore of blocks 22 and in the gas stream downstream from block 22 to promote the formation of single wall nanotubes. On its surface, it binds together with an array of other carbon nanostructures.

산소-함유 가스, 예를 들면 산소, 공기, 에탄올, 메탄올, 과산화수소, 물 및 오존 중의 적어도 하나가 제1 디바이스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22)으로 선택적으로 전달될 수 있고, 여기서 가스는 산소 라디칼로 해리된다. 여기서 형성된 산소 라디칼들은, 장치(2)로부터 탄소 나노입자들을 제거하기 위하여, 제1 디바이스(8a)에 형성된 탄소 나노입자들 및 제2 디바이스(10)에서 형성된 임의의 탄소 나노입자들과 반응할 수 있다. Oxygen-containing gas, such as at least one of oxygen, air, ethanol, methanol, hydrogen peroxide, water and ozone, may optionally be delivered to the block 22 via the first device inlet 4 and the anode 24 and , Where the gas dissociates into oxygen radicals. The oxygen radicals formed here may react with the carbon nanoparticles formed in the first device 8a and any carbon nanoparticles formed in the second device 10 to remove the carbon nanoparticles from the device 2. have.

제1 디바이스(8b)의 제2 실시예는 도 3에 도시된다. 이 제2 실시예에서, 본체(2)는 그와 사실상 동축으로 배열된 제1 제조 디바이스 가스 입구(4) 및 그 본체 내로 사실상 반경방향으로 가스를 전달하기 위한 제2 제조 디바이스 가스 입구(14)를 가지는 사실상 실린더형 본체를 포함한다. 내부 셸(20)은, 2개의, 간격형성된, 사실상 실린더형의 전기적 전도성 블록(22 및 34)을 지지한다. 제1 실시예의 블 록(22)에서처럼, 블록(22, 34)은 거기서 축방향의 다수의 보어를 형성하였다. 환형 절연 소자(32)는 블록(22, 34) 사이의 추가의 절연을 제공하기 위하여 블록들(22, 34) 사이에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 블록(22, 34)은 제2 형성 디바이스 가스 입구(14)의 어느 한 측 상에 배치된다. A second embodiment of the first device 8b is shown in FIG. 3. In this second embodiment, the body 2 has a first manufacturing device gas inlet 4 arranged substantially coaxially with it and a second manufacturing device gas inlet 14 for delivering gas substantially radially into the body. It includes a substantially cylindrical body having a. The inner shell 20 supports two, spaced, substantially cylindrical, electrically conductive blocks 22 and 34. As in the block 22 of the first embodiment, the blocks 22, 34 have formed a plurality of axial bores there. The annular insulation element 32 is disposed between the blocks 22, 34 to provide further insulation between the blocks 22, 34. As shown in FIG. 3, blocks 22, 34 are disposed on either side of the second forming device gas inlet 14.

제1 실시예에서처럼, 내부 셸(20)은 사실상 링형 양극(24)을 지지한다. 다수의 관통 양극점들(26)이 양극(22)으로부터 블록(22)의 거의 평면인 외부 주변부의 방향으로 연장된다. 그러한 양극점들은 블록(22, 34)의 보어들 각각에서 플라즈마-그리고 중공형 음극 효과-를 지속시키는데 조력할 수 있다. 제1 디바이스(8b)로부터의 가스 출구는 도 3에서 (40)으로 나타내어지고, 이로부터 제1 디바이스(8b)로부터의 가스 스트림 배기는 제2 디바이스(10)에 전달된다. As in the first embodiment, the inner shell 20 actually supports the ring anode 24. A number of through anode points 26 extend from the anode 22 in the direction of the approximately perimeter outer periphery of the block 22. Such anode points may assist in sustaining the plasma—and the hollow cathode effect—in each of the bores of blocks 22 and 34. The gas outlet from the first device 8b is represented by 40 in FIG. 3, from which the gas stream exhaust from the first device 8b is delivered to the second device 10.

전원(28)은, 블록(22)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(24)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위해 제공된다. 유사한 전원(29)이 블록(34)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(24)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위해 제공된다. A power source 28 is provided to charge the block 22 to the negative (negative) potential and the positive electrode 24 to the positive (positive) potential. Similar power source 29 is provided to charge block 34 to the negative (negative) potential and to positive electrode 24 to the positive (positive) potential.

도 3에 도시된 디바이스(8b)의 사용 시, 제1 실시예에서처럼 금속-함유 화합물의 증기는 제1 제조 디바이스 가스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22 및 34)으로 연속적 또는 주기적으로 전달되고, 여기서 금속 함유 화합물은 플라즈마에서 금속의 원자 형태로 해리된다. 증기는, 제1 제조 디바이스 가스 입구(4)로 전자적 반응성 가스와 함께, 또는 별개로 전달될 수 있다. In the use of the device 8b shown in FIG. 3, as in the first embodiment, the vapor of the metal-containing compound is continuously or in blocks 22 and 34 through the first manufacturing device gas inlet 4 and the anode 24. Delivered periodically, where the metal containing compound dissociates in atomic form of the metal in the plasma. The vapor can be delivered to the first manufacturing device gas inlet 4 together with the electronically reactive gas or separately.

금속 함유 증기 및 전자적 반응성 가스와 동시에, 또는 별개로, 탄소 함유 가스가 제2 제조 디바이스 가스 입구(14)를 통하여 블록(34)으로 연속적 또는 주기 적으로 전달되고, 여기서 가스는 플라즈마에서 탄소 원자 및 그 클러스터로 해리된다. 그 다음, 원자 금속 및 원자 탄소는, 단일 벽 나노튜브 형성을 증진시키기 위하여, 금속 블록으로부터 하류의 가스 스트림에서, 그리고 블록(22, 34)의 보어 내에서, 다른 탄소 나노 구조의 배열과 함께 결합할 수 있다.Simultaneously with, or separately from, the metal containing vapor and the electronically reactive gas, the carbon containing gas is continuously or periodically delivered to the block 34 via the second manufacturing device gas inlet 14, where the gas is carbon atoms and Dissociate into that cluster. The atomic metal and atomic carbon are then combined together with the arrangement of other carbon nanostructures in the gas stream downstream from the metal block and within the bores of blocks 22 and 34 to promote single wall nanotube formation. can do.

산소-함유 가스는 제1 제조 디바이스 가스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22, 34)으로, 그리고 제2 제조 디바이스 가스 입구(14)를 통하여 블록(34)으로 선택적으로 전달될 수 있고, 여기서 가스는 산소 라디칼로 해리된다. 거기서 형성된 산소 라디칼은, 장치(2)로부터의 탄소 나노입자들을 제거하기 위하여, 제1 디바이스(8b)에서 형성된 탄소 나노입자들, 및 제2 디바이스(10)에 형성된 임의의 탄소 나노입자들과 반응할 수 있다.Oxygen-containing gas may be selectively delivered to blocks 22 and 34 through the first manufacturing device gas inlet 4 and the anode 24, and to the block 34 through the second manufacturing device gas inlet 14. Where the gas dissociates into oxygen radicals. The oxygen radicals formed there react with the carbon nanoparticles formed in the first device 8b and any carbon nanoparticles formed in the second device 10 to remove the carbon nanoparticles from the device 2. can do.

제1 디바이스(8c)의 제3 실시예가 도 4에 도시된다. 이 제3 실시예에서, 디바이스(8c)의 본체(2)는 2개의 사실상 직교 연결된 실린더형 암(3, 5)을 포함한다. 제1 제조 디바이스 가스 입구(4)는 제1 암(3)과 사실상 동축으로 배열된다. 제1 암(3)은 전기적 비-전도성 내부 셸(20)을 포함하고, 그것은 사실상 실린더형의 전기적 전도성 블록(22)을 지지한다. 블록(22)은 그 내부에 복수의 축방향 보어들을 형성하였다. 그 내부 셸(20)은 또한 사실상 링형 양극(24)을 지지한다. 복수의 관통된 양극점들(26)은 양극(24)으로부터 블록(22)의 거의 평면인 외주변의 방향으로 연장된다. A third embodiment of the first device 8c is shown in FIG. 4. In this third embodiment, the body 2 of the device 8c comprises two substantially orthogonally connected cylindrical arms 3, 5. The first manufacturing device gas inlet 4 is arranged substantially coaxially with the first arm 3. The first arm 3 comprises an electrically non-conductive inner shell 20, which supports a substantially cylindrical electrically conductive block 22. Block 22 formed a plurality of axial bores therein. The inner shell 20 also supports in fact a ring-shaped anode 24. The plurality of penetrated anode points 26 extend from the anode 24 in the direction of the outer periphery, which is almost the plane of the block 22.

제2 암(5)은 그와 사실상 동축으로 배열된 제2 제조 디바이스 가스 입구(14)를 포함한다. 제2 암(5)은 또한 전기적 비-전도성 내부 셸(20)의 부분을 포함하고, 그것은 사실상 실린더형의 전기적 전도성 블록(35)을 지지한다. 블록(35)은 그 내부에 복수의 축 방향 보어들을 형성하였다. 그 내부 셸(20)은 또한 제2 암(5) 내에 사실상 링형 양극(25)을 지지한다. 복수의 관통된 양극점들(27)은 양극(25)으로부터 블록(35)의 거의 평면인 외주변의 방향으로 연장된다. 제1 디바이스(8c)로부터의 가스 출구는 도 4에 (40)으로 나타내어진다. The second arm 5 comprises a second manufacturing device gas inlet 14 arranged substantially coaxially therewith. The second arm 5 also comprises a portion of the electrically non-conductive inner shell 20, which in fact supports the cylindrical electrically conductive block 35. Block 35 formed a plurality of axial bores therein. The inner shell 20 also supports a substantially ring-shaped anode 25 in the second arm 5. The plurality of penetrated anode points 27 extend from the anode 25 in the direction of the outer periphery, which is substantially the plane of the block 35. The gas outlet from the first device 8c is represented by 40 in FIG. 4.

전원(28)은, 블록(22)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(24)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위해 제공된다. 유사한 전원(29)이 블록(35)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(25)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위해 제공된다. A power source 28 is provided to charge the block 22 to the negative (negative) potential and the positive electrode 24 to the positive (positive) potential. A similar power source 29 is provided to charge the block 35 to the negative (negative) potential and the positive electrode 25 to the positive (positive) potential.

사용 시, 금속-함유 화합물의 증기는 제1 제조 디바이스 가스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22)으로 연속적 또는 주기적으로 전달되고, 여기서 금속 함유 화합물은 플라즈마에서 금속의 원자 형태로 해리된다. 금속-함유 증기는, 전자적 반응성 가스와 함께, 또는 별개로 제1 제조 디바이스 가스 입구(4)로 전달될 수 있다. 금속 함유 증기 및 전자적 반응성 가스와 동시에, 또는 별개로, 탄소 함유 가스가 제2 제조 디바이스 가스 입구(14) 및 양극(25)을 통하여 블록(35)으로 연속적 또는 주기적으로 전달되고, 여기서 가스는 플라즈마에서 원자 탄소 및 그 클러스터로 해리된다. 그 다음, 원자 금속 및 원자 탄소는, 금속 블록으로부터 하류의 가스 스트림에서, 블록(22, 35)의 보어 내에서 그리고 이렇게-형성된 나노 구조의 수집을 위한 제2 디바이스(10)의 표면 상에서, 단일 벽의 나노튜브의 형성을 증진시키기 위하여 다른 탄소 나노 구조의 배열과 함께 결합한다. In use, the vapor of the metal-containing compound is continuously or periodically delivered to the block 22 through the first manufacturing device gas inlet 4 and the anode 24, where the metal containing compound is in the form of atoms of metal in the plasma. Dissociate. The metal-containing vapor can be delivered to the first manufacturing device gas inlet 4 together with or separately from the electronically reactive gas. Simultaneously with or separately from the metal containing vapor and the electronically reactive gas, the carbon containing gas is continuously or periodically delivered to the block 35 through the second manufacturing device gas inlet 14 and the anode 25, where the gas is plasma Dissociates into atomic carbon and clusters thereof. The atomic metal and atomic carbon are then single, in the gas stream downstream from the metal block, within the bores of blocks 22 and 35 and on the surface of the second device 10 for the collection of so-formed nanostructures. It combines with other carbon nanostructure arrays to enhance the formation of wall nanotubes.

제1 디바이스(8a, 8b)의 제1 및 제2 실시예에 관하여 상술된 바와 같이, 산 소-함유 가스는 또한 제1 제조 디바이스 입구(4) 및 양극(24)을 통하여 블록(22, 34)으로, 그리고 제2 제조 디바이스 가스 입구(14) 및 양극(25)을 통하여 블록(35)으로 전달될 수 있고, 여기서 가스는 탄소 나노입자들과의 반응을 위하여 산소 라디칼로 해리된다.As described above with respect to the first and second embodiments of the first devices 8a, 8b, the oxygen-containing gas also passes through the first manufacturing device inlet 4 and the anode 24 and blocks 22, 34. ) And through a second manufacturing device gas inlet 14 and anode 25 to block 35, where the gas dissociates into oxygen radicals for reaction with carbon nanoparticles.

상술된 실시예 각각에서, 제1 디바이스(8)로부터의 가스 스트림 출력은 그안에 포함된 나노 구조들의 수집을 위하여 본체(2) 내에서 제2 디바이스(10)로 전달된다. 이제 제2 디바이스(10a, 10b)의 두 실시예가 도 5 및 6을 참조로 하여 각각 상세히 설명될 것이다.In each of the embodiments described above, the gas stream output from the first device 8 is delivered to the second device 10 in the body 2 for the collection of nanostructures contained therein. Two embodiments of the second devices 10a, 10b will now be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6, respectively.

도 5에 도시된 제1 실시예에서, 디바이스(10a)는, 나노 구조 및 더 작은 나노입자들 등과 같은 나노 구조의 형성으로부터의 부산물을 포함하는 가스 스트림을 제1 디바이스(8)로부터 수용하기 위하여 제1 나노 구조 수집 디바이스 가스 입구(60)를 포함한다. 제2 디바이스(10a)는, 본체(2) 내에 배치된 전기적 비-전도성의 내부 셸(50)을 포함한다. 내부 셸(50)은 제1 전기 집전기 디바이스(52)를 지지한다. 알려져 있는 바와 같이, 전기 집전기 디바이스(52)는, 각 기판이 바로 인접한 기판(들)에 대해 반대 극성을 가지는 순서로, 전기 집진기 디바이스(52)의 수집 구간을 형성하기 위하여 적절한 횡단 지지봉, 절연체 및 스페이서 상에 교번하는 순서로 지지되는, 복수의 평행한 간격의, 고 전압 하전된, 사실상 장방형의 컬렉터 기판(54) 및 접지 기판(56)을 포함한다. 또한 알려진 바와 같이, 이온화 와이어(58) 및 연장된 접지 기판(56a)은, 그 연장된 접지 기판(56a)을 향하여 연장되는 코로나 전류를 생성하는 그런 방식으로 제1 수집 디바이스 가스 입구(60) 근처에 배치되고, 그럼으로써 고 농도 이온 커튼의 이온화 부분을 형성한다. 내부 셸(50)로부터의 가스 출구는 도 5에서 (65)로 나타내어진다. In the first embodiment shown in FIG. 5, the device 10a is adapted to receive a gas stream from the first device 8 that includes by-products from the formation of nanostructures such as nanostructures and smaller nanoparticles and the like. A first nano structure collection device gas inlet 60 is included. The second device 10a includes an electrically non-conductive inner shell 50 disposed in the body 2. The inner shell 50 supports the first electrical current collector device 52. As is known, the electrical current collector device 52 is suitable for forming a collection section of the electrical precipitator device 52 in an order in which each substrate has opposite polarity with respect to immediately adjacent substrate (s), insulators. And a plurality of parallel spaced, high voltage charged, substantially rectangular collector substrates 54 and ground substrates 56 supported in alternating order on the spacers. As is also known, the ionization wire 58 and the extended ground substrate 56a are near the first collecting device gas inlet 60 in such a way that it produces a corona current extending towards the extended ground substrate 56a. And thereby form the ionized portion of the high concentration ion curtain. The gas outlet from the inner shell 50 is represented by 65 in FIG. 5.

사용시, 가스 스트림이 제1 나노 구조 수집 디바이스 가스 입구(6)를 통하여 디바이스(10a)로 들어갈 때, 그 내부에 혼입된 나노 구조들은 상기 집중된 이온 커튼 내로 통과할 때 하전되고, 컬렉터 기판(54) 표면상으로의 끌어당김에 의하여 가스 스트림으로부터 분리되고, 그것은 그 상부에 배치된 나노 구조 수집 장치(2)로부터 제거될 수 있는 기판을 제공한다. 가스 스트림 내에 포함된 더 작은 나노입자들은 상기 컬렉터 기판(54) 상에 수집되지 않고, 그렇기 때문에 디바이스(10a)를 통과한다.In use, as the gas stream enters the device 10a through the first nanostructure collection device gas inlet 6, the nanostructures incorporated therein are charged as it passes into the concentrated ion curtain and the collector substrate 54. It is separated from the gas stream by attraction onto the surface, which provides a substrate that can be removed from the nanostructure collection device 2 disposed thereon. Smaller nanoparticles included in the gas stream are not collected on the collector substrate 54 and thus pass through the device 10a.

도 6에 도시된 제2 실시예에서, 제2 디바이스(10b)는 나노 구조 및 나노 구조 부산물을 포함하는 가스 스트림을 상기 제1 디바이스(8)로부터 수용하기 위하여 제1 나노 구조 수집 디바이스 가스 입구(60)를 포함한다. 제1 실시예에서처럼, 제2 디바이스(10b)는 본체(2) 내에 배치된 전기적으로 비-전도성의 내부 셸(50)을 포함한다. 이 제2 실시예에서, 내부 셸(50)은 사실상 동일한 전기 집진기 디바이스(52')의 배열을 지지하고, 각각은 제1 실시예의 디바이스(52)와 유사하다. 제2 실시예에서, 전기 집진기 디바이스(52')의 각각에서의 컬렉터 기판(54)은 바람직하게는 이전의 전기 집진기에 대해 증가된 전압에서 가스 흐름의 방향으로 설정된다. 디바이스(10b)를 통과하는 가스 흐름의 방향에서 증가한 전압을 형성함으로써, 각각의 컬렉터 기판(54) 상에서의 서로 다른 사이즈의 나노 구조의 분리가 가능해지고, 더 작은 나노 구조들은 하류의 컬렉터 기판(54)으로 끌어 당겨진다. 기술된 실 시예에서, 3개의 전기 집진기 디바이스(52')가 도시되나, 3개 이상 또는 이하를 사용하는 것이 가능하다. 내부 셸(50)로부터의 가스 출구는 도 6에서 (65)로 나타내어진다. In the second embodiment shown in FIG. 6, the second device 10b is provided with a first nanostructure collection device gas inlet (s) to receive a gas stream comprising nanostructures and nanostructure byproducts from the first device 8. 60). As in the first embodiment, the second device 10b includes an electrically non-conductive inner shell 50 disposed in the body 2. In this second embodiment, the inner shell 50 supports substantially the same array of electrostatic precipitator devices 52 ', each similar to the device 52 of the first embodiment. In the second embodiment, the collector substrate 54 in each of the electrostatic precipitator devices 52 'is preferably set in the direction of gas flow at an increased voltage relative to the previous electrostatic precipitator. By forming an increased voltage in the direction of gas flow through the device 10b, separation of different sizes of nanostructures on each collector substrate 54 is possible, with smaller nanostructures being downstream of the collector substrate 54. Is drawn). In the described embodiment, three electrostatic precipitator devices 52 'are shown, but it is possible to use more than three or less. The gas outlet from the inner shell 50 is represented by 65 in FIG. 6.

제2 디바이스(10)의 상기 실시예들 중의 어느 하나에서, 컬렉터 기판(54)은, 가스 스트림으로부터 나노 구조의 분리를 증진시키기 위하여, 예를 들면 디바이스(10)에 대하여 전달된 액체 질소를 사용하여, 냉각될 수 있다. 택일적으로, 나노 구조의 조성에 따라, 가스 스트림으로부터 나노 구조의 분리는, 예를 들면 디바이스(10)에 대하여 연장되는 히터를 사용하여 컬렉터 기판(54)을 가열함으로써 증진될 수 있다. 로드 록 디바이스(미도시)가 또한 컬렉터 기판(54) 및 가스 스트림으로부터 그 상부에 수집된 나노 구조를 고립시키기 위하여 제공될 수 있다. 이것은 사용자가 진공 밀폐를 깨뜨릴 필요 없이 수집된 나노 구조를 제거할 수 있게 하고 잠재적으로 유해한 나노입자들에 노출될 위험을 감소시킨다.In any of the above embodiments of the second device 10, the collector substrate 54 uses, for example, liquid nitrogen delivered to the device 10 to promote separation of the nanostructures from the gas stream. Can be cooled. Alternatively, depending on the composition of the nanostructures, the separation of the nanostructures from the gas stream can be enhanced by heating the collector substrate 54 using, for example, a heater extending relative to the device 10. A load lock device (not shown) may also be provided to isolate the nanostructure collected thereon from the collector substrate 54 and the gas stream. This allows the user to remove the collected nanostructures without breaking the vacuum seal and reduces the risk of exposure to potentially harmful nanoparticles.

상술된 실시예 각각에서, 제2 디바이스(10)로부터의 가스 스트림 출력은 그 가스 스트림으로부터 그 안에 포함된 임의의 나노입자 부산물을 제거하기 위하여 본체(2) 내에서 제3 디바이스(12)로 전달된다. 이제 제3 디바이스(12a, 12b)의 두 실시예들이 도 7 및 8을 참조로 하여 각각 더욱 상세히 기술될 것이다. In each of the embodiments described above, the gas stream output from the second device 10 is delivered from the gas stream to the third device 12 within the body 2 to remove any nanoparticle by-products contained therein. do. Two embodiments of the third device 12a, 12b will now be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8, respectively.

도 7에 도시된 제1 실시예에서, 제3의 디바이스(12a)는 제2 디바이스(10)로부터 가스 스트림을 수용하기 위한 제1 제거 디바이스 가스 입구(90), 및 산소-함유 가스가 본체(2) 내로 사실상 반경 방향으로 유입되는 제2 제거 디바이스 가스 입구(16)를 포함한다. 적절한 산소-함유 가스의 예로는 산소, 공기, 에탄올, 메탄 올, 과산화수소, 물 및 오존 중의 1이상을 포함한다. In the first embodiment shown in FIG. 7, the third device 12a includes a first removal device gas inlet 90 for receiving a gas stream from the second device 10, and an oxygen-containing gas. 2) a second removal device gas inlet 16 substantially radially introduced into it. Examples of suitable oxygen-containing gases include one or more of oxygen, air, ethanol, methanol, hydrogen peroxide, water and ozone.

상술된 제1 디바이스(8)의 실시예들과 마찬가지로, 이 실시예에서 제3 디바이스(12a)는 본체(2) 내에 배치된 전기적 비-전도성 내부 셸(70)을 포함한다. 내부 셸(70)은 사실상 실린더형의 전기적 전도성 블록(76)을 지지한다. 블록(76)은 그 안에 다수의 축방향의 보어들을 형성하고 있다. 상기 내부 셸(70)은 또한 사실상 링형인 양극(80)을 지지한다. 복수의 관통된 양극점들(82)은 양극(80)으로부터 상기 블록(76)의 거의 평면인 외주변부의 방향으로 연장된다. 그러한 양극점들은 블록(76)의 보어들 각각에서 플라즈마-및 중공형 음극 효과-를 지속시키는데 조력할 수 있다. 전원(78)은 블록(76)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(80)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위하여 제공된다. Like the embodiments of the first device 8 described above, in this embodiment the third device 12a comprises an electrically non-conductive inner shell 70 arranged in the body 2. The inner shell 70 supports a substantially cylindrical electrically conductive block 76. Block 76 forms a plurality of axial bores therein. The inner shell 70 also supports an anode 80 that is substantially ring-shaped. The plurality of penetrated anode points 82 extend from the anode 80 in the direction of the substantially peripheral outer periphery of the block 76. Such anode points may assist in sustaining the plasma—and hollow cathode effect—in each of the bores of block 76. Power source 78 is provided to charge block 76 to a negative (negative) potential and to positive electrode 80 to a positive (positive) potential.

사용시, 부산물을 포함하는 가스 스트림은 입구(90)를 통하여 제3 디바이스(12a)의 금속 블록(76)으로 전달된다. 입구(16)를 통하여 디바이스(12a)로 유입되는 산소-함유 가스는 나노 구조 형성으로부터 부산물을 함유하는 가스 스트림과 혼합된다. 상기 혼합된 가스 스트림은 블록(76) 내에 형성된 플라즈마에서 해리되고, 그래서 상기 부산물은 탄소의 산화된 형태, 예를 들면 이산화탄소 및 일산화탄소의 배열을 형성하기 위하여 산소 라디칼과 반응하고, 그것은 본체(2)로부터 가스 스트림과 함께 가스 출구(6)를 통하여 기계적 진공 펌프로 배기된다.In use, a gas stream comprising by-products is delivered to the metal block 76 of the third device 12a through the inlet 90. The oxygen-containing gas entering the device 12a through the inlet 16 is mixed with the gas stream containing the byproduct from the nanostructure formation. The mixed gas stream dissociates in the plasma formed in block 76, so the by-products react with oxygen radicals to form an oxidized form of carbon, for example an arrangement of carbon dioxide and carbon monoxide, which is the body 2. Are exhausted together with the gas stream through a gas outlet 6 to a mechanical vacuum pump.

도 8에 도시된 제2 실시예(12b)는 제1 실시예와 유사하다. 이 제2 실시예에서, 내부 셸(70)은 2개의, 간격 형성된, 사실상 실린더형의 전기 전도성 블록(74 및 76)을 지지한다. 제1 실시예에서처럼, 금속 블록(74, 76)은 그 안에 다수의 축 방향 보어들을 형성하고 있다. 환형의 절연 소자(72)는 금속 블록(74, 76) 사이에 추가의 절연을 제공하기 위하여 금속 블록(74, 76) 사이에 배치된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 금속 블록(74, 76)은 제2 제거 디바이스 가스 입구(16)의 어느 한 측에 배치된다. 전원(78)은 블록(74)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(80)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위하여 제공된다. 유사한 전원(78a)이 블록(76)을 음극(음의) 전위로 그리고 양극(80)을 양극(양의) 전위로 하전시키기 위하여 제공된다. The second embodiment 12b shown in FIG. 8 is similar to the first embodiment. In this second embodiment, the inner shell 70 supports two, spaced, substantially cylindrical electrically conductive blocks 74 and 76. As in the first embodiment, the metal blocks 74, 76 form a plurality of axial bores therein. An annular insulating element 72 is disposed between the metal blocks 74, 76 to provide additional insulation between the metal blocks 74, 76. As shown in FIG. 8, metal blocks 74, 76 are disposed on either side of the second removal device gas inlet 16. Power source 78 is provided to charge block 74 to a negative (negative) potential and to positive electrode 80 to a positive (positive) potential. Similar power source 78a is provided to charge block 76 to a negative (negative) potential and to positive electrode 80 to a positive (positive) potential.

상술된 제1, 제2 및 제3 디바이스(8, 10, 12)의 실시예들은 상기 장치(2) 내에서 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 장치(2)의 한 바람직한 실시예에서, 제1 디바이스(8)는 도 3에 도시된 바와 같고, 제2 디바이스(10)는 도 6에 도시된 바와 같고, 제3 디바이스(12)는 도 8에 도시된 바와 같다. The above described embodiments of the first, second and third devices 8, 10, 12 can be used in any combination within the apparatus 2. For example, in one preferred embodiment of the apparatus 2, the first device 8 is as shown in FIG. 3, the second device 10 as shown in FIG. 6, and the third device 12. ) Is as shown in FIG. 8.

상술된 제1, 제2 및 제3 디바이스(8, 10, 12)의 임의의 조합에서, 전기적 비-전도성 내부 셸들(20, 50 및 70)은 상기 장치(2) 전체를 통하여 분리된 셸 또는 연속적 셸 어느 하나일 수 있다. In any combination of the first, second and third devices 8, 10, 12 described above, the electrically non-conductive inner shells 20, 50 and 70 may be shells separated throughout the device 2 or It can be either a continuous shell.

Claims (37)

나노 구조 제조 방법에 있어서,In the nanostructure manufacturing method, 하우징 내에 가스 스트림을 형성하기 위하여 나노 구조의 구성물을 함유하는 가스를 상기 하우징에 전달하는 단계; Delivering a gas containing nanostructured components to the housing to form a gas stream within the housing; 상기 하우징 내로 산소-함유 가스를 전달하는 단계; Delivering an oxygen-containing gas into the housing; 상기 하우징 내에서, 상기 가스 스트림 내에 함유된 구성물들로부터 나노 구조를 형성하고, 이에 따라 형성된 나노 구조를 그의 후속하는 수집을 위하여 상기 가스 스트림으로부터 분리시키고, 그리고 상기 부산물을 산소-함유 가스와 반응시킴으로써 상기 가스 스트림으로부터 나노 구조 형성의 부산물을 제거하는 단계; 및In the housing, by forming a nanostructure from the constituents contained in the gas stream, the nanostructure thus formed is separated from the gas stream for its subsequent collection, and the by-products are reacted with an oxygen-containing gas. Removing byproducts of nanostructure formation from the gas stream; And 상기 하우징으로부터 가스 스트림을 배기하는 단계를 포함하는Exhausting the gas stream from the housing; 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 나노 구조는 제1 중공 음극 반응기 내에 형성되는The nanostructure is formed in the first hollow cathode reactor 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 부산물은 제2 중공 음극 반응기를 사용하여 상기 가스 스트림으로부터 제거되는The byproduct is removed from the gas stream using a second hollow cathode reactor. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 나노 구조 제조 방법에 있어서,In the nanostructure manufacturing method, 나노 구조를 형성하기 위하여 상기 나노 구조의 구성물를 함유하는 가스를 제1 중공 음극 반응기로 통과시키는 단계; Passing a gas containing the nanostructured component through a first hollow cathode reactor to form a nanostructure; 수집을 위하여 제1 중공 음극 반응기로부터의 가스 배기로부터 나노 구조를 분리시키는 단계; Separating the nanostructures from the gas exhaust from the first hollow cathode reactor for collection; 그리고 후속하여 상기 배기 가스를 산소-함유 가스와 함께 제2 중공 음극 반응기에 통과시킴으로써 상기 배기 가스로부터 나노 구조 형성의 부산물을 제거하는 단계를 포함하는And subsequently passing the exhaust gas along with the oxygen-containing gas through a second hollow cathode reactor to remove by-products of nanostructure formation from the exhaust gas. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 4, 제1 중공 음극 반응기는 고형 전기 전도체 내의 평행한 보어 열을 포함하고, 상기 전기 전도체 내부에서 플라즈마는 그곳으로 통과되는 가스로 형성되는 The first hollow cathode reactor comprises parallel bore rows in a solid electrical conductor, wherein a plasma is formed from the gas passing therein. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 본체는 알루미늄, 구리, 스테인리스 강, 텅스텐 및 흑연 중의 하나로부터 형성되는The body is formed from one of aluminum, copper, stainless steel, tungsten and graphite 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 6, 금속-함유 가스는 금속 나노 구조를 형성하기 위하여 제1 중공 음극 반응기를 통과하는The metal-containing gas passes through the first hollow cathode reactor to form a metal nanostructure. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 금속은 Fe, Ni, Mo, Co, Pt 및 Pd 중의 적어도 하나를 포함하는The metal comprises at least one of Fe, Ni, Mo, Co, Pt and Pd 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, The method according to claim 7 or 8, 상기 금속-함유 가스는 전자적 반응성 가스와 함께 상기 제1 중공 음극 반응기를 통과하는 The metal-containing gas passes through the first hollow cathode reactor together with the electronically reactive gas. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전자적 반응성 가스는 아르곤, 헬륨 및 질소 중의 적어도 하나를 포함하는 The electronically reactive gas comprises at least one of argon, helium and nitrogen 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 10, 탄소-함유 가스는 탄소 나노 구조를 형성하기 위하여 제1 중공 음극 반응기를 통과하는The carbon-containing gas passes through the first hollow cathode reactor to form carbon nanostructures. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 탄소-함유 가스는 아세틸렌, 메탄, 에탄, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄올, 에탄올, 테트라플루오로메탄 및 헥사플루오로에탄 중의 적어도 하나를 포함하는 The carbon-containing gas includes at least one of acetylene, methane, ethane, carbon monoxide, carbon dioxide, methanol, ethanol, tetrafluoromethane and hexafluoroethane. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, The method according to claim 11 or 12, 상기 탄소-함유 가스는 전자적 반응성 가스와 함께 상기 제1 중공 음극 반응기를 통과하는 The carbon-containing gas passes through the first hollow cathode reactor together with the electronically reactive gas. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 전자적 반응성 가스는 아르곤, 헬륨 및 질소 중의 적어도 하나를 포함하는 The electronically reactive gas comprises at least one of argon, helium and nitrogen 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 2 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 14, 상기 나노 구조는 복수의 상기 제1 중공 음극 반응기를 사용하여 형성되는 The nanostructure is formed using a plurality of the first hollow cathode reactor 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 재 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 15, 상기 나노 구조는 전기 집진기를 사용하여 가스로부터 분리되는The nanostructure is separated from the gas using an electrostatic precipitator 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 나노 구조는 전기 집진기의 열을 사용하여 가스로부터 분리되는The nanostructure is separated from the gas using the heat of the electrostatic precipitator 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 17 항에 있어서, The method of claim 17, 상기 전기 집진기는 전압이 동일한The electrostatic precipitator has the same voltage 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 17 항에 있어서, The method of claim 17, 상기 전기 집진기들은 전압이 상이한The electrostatic precipitators differ in voltage 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 19 항에 있어서, The method of claim 19, 상기 전기 집진기의 열을 가로지르는 전압은 상기 열을 통과하는 가스 흐름의 방향으로 증가하는The voltage across the heat of the electrostatic precipitator increases in the direction of gas flow through the heat. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 20, 상기 나노 구조는 기판 상에의 수집에 의하여 가스로부터 분리되는The nanostructure is separated from the gas by collection on a substrate 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 기판은 실온 이하의 온도로 냉각되는The substrate is cooled to a temperature below room temperature 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 22 항에 있어서, The method of claim 22, 상기 기판은 액체 질소를 사용하여 냉각되는The substrate is cooled using liquid nitrogen 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 21 항에 있어서, The method of claim 21, 상기 기판은 실온 이상의 온도로 가열되는The substrate is heated to a temperature above room temperature 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 24 항에 있어서, The method of claim 24, 상기 기판은 산소-함유 가스의 존재 상태에서 가열되는The substrate is heated in the presence of an oxygen-containing gas 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,The method of claim 24 or 25, 상기 기판은, 산소, 공기, 에탄올, 메탄올, 과산화수소 및 오존 중의 적어도 하나의 존재 상태에서 가열되는 The substrate is heated in the presence of at least one of oxygen, air, ethanol, methanol, hydrogen peroxide and ozone. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 21 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 27. The method of any of claims 21 to 26, 상기 기판은 그에 의해 수집된 나노 구조의 제거를 위해 가스로부터 격리되는The substrate is isolated from the gas for removal of the nanostructures collected thereby 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 27 항에 있어서, The method of claim 27, 상기 기판은 로드 록을 사용하여 격리되는The substrate is isolated using a load lock 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 3 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3 to 28, 제2 중공 음극 반응기는 고형 전기 전도체 내의 평행한 보어 열이고, 상기 전기 전도체 내부에서 플라즈마는 거기로 통과되는 가스로 형성되는 The second hollow cathode reactor is a parallel bore row in a solid electrical conductor, in which a plasma is formed from the gas passing therethrough. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 29 항에 있어서, The method of claim 29, 상기 고형 전기 전도체는 알루미늄, 구리, 흑연, 스테인리스 강 및 텅스텐 중의 하나로부터 형성되는The solid electrical conductor is formed from one of aluminum, copper, graphite, stainless steel and tungsten 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 30, 상기 산소-함유 가스는, 산소, 공기, 에탄올, 메탄올, 과산화수소 및 오존 중의 적어도 하나를 포함하는The oxygen-containing gas includes at least one of oxygen, air, ethanol, methanol, hydrogen peroxide and ozone. 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 1 항 내지 제 30 항 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 30, 상기 산소-함유 가스에 전자적 반응성 가스가 공급되는The electronically reactive gas is supplied to the oxygen-containing gas 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 상기 전자적 반응성 가스는 아르곤, 질소 및 헬륨 중의 하나를 포함하는The electronically reactive gas comprises one of argon, nitrogen and helium 나노 구조 제조 방법.Nano structure manufacturing method. 나노 구조 제조 장치에 있어서, In the nanostructure manufacturing apparatus, 하우징을 포함하고, Including a housing, 상기 하우징은, 그 하우징 내에 가스 스트림을 형성하기 위하여 나노 구조의 구성물을 함유하는 가스를 수용하기 위한 수단, 및 산소-함유 가스를 수용하기 위한 수단을 포함하고, The housing includes means for receiving a gas containing nanostructured constructs to form a gas stream within the housing, and means for receiving an oxygen-containing gas, 상기 하우징은, 가스 스트림 내에 함유된 구성물들로부터 나노 구조를 형성하기 위한 수단; 그의 후속하는 수집을 위하여, 그에 따라 형성된 나노 구조를 가스 스트림으로부터 분리시키기 위한 수단; 및 나노 구조 형성의 부산물을 산소-함유 가스와 반응시킴으로써 가스 스트림으로부터 그 부산물을 제거하기 위한 수단을 수용하고, 상기 하우징은 그로부터 상기 가스 스트림을 배기시키기 위한 수단을 추가로 포함하는The housing includes means for forming a nanostructure from the components contained within the gas stream; Means for separating the nanostructures thus formed from the gas stream for subsequent collection thereof; And means for removing the byproduct from the gas stream by reacting the byproduct of the nanostructure formation with an oxygen-containing gas, the housing further comprising means for evacuating the gas stream therefrom. 나노 구조 제조 장치.Nano structure manufacturing device. 제 34 항에 있어서, The method of claim 34, wherein 상기 나노 구조 형성 수단은 중공형 음극 반응기를 포함하는The nanostructure forming means comprises a hollow cathode reactor 나노 구조 제조 장치.Nano structure manufacturing device. 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서, The method of claim 34 or 35, 상기 부산물 제거 수단은 중공형 음극 반응기를 포함하는The by-product removal means includes a hollow cathode reactor 나노 구조 제조 장치.Nano structure manufacturing device. 나노 구조 제조 장치에 있어서, In the nanostructure manufacturing apparatus, 제1 중공 음극 반응기; 나노 구조를 형성하기 위하여 나노 구조의 구성물들을 함유하는 가스를 상기 제1 중공 음극 반응기에 공급하기 위한 수단; 수집을 위하여 상기 제1 중공 음극 반응기로부터의 가스 배기로부터 나노 구조를 분리시키기 위한 수단; 상기 배기 가스를 후속하여 수납하기 위한 제2 중공 음극 반응기; 및 상기 배기 가스로부터의 나노 구조 형성의 형성 부산물을 제거하기 위하여 상기 제2 중공 음극 반응기에 산소-함유 가스를 공급하기 위한 수단을 포함하는A first hollow cathode reactor; Means for supplying a gas containing nanostructured components to the first hollow cathode reactor to form a nanostructure; Means for separating nanostructures from gas exhaust from the first hollow cathode reactor for collection; A second hollow cathode reactor for subsequently receiving the exhaust gas; And means for supplying an oxygen-containing gas to the second hollow cathode reactor to remove formation by-products of nanostructure formation from the exhaust gas. 나노 구조 제조 장치.Nano structure manufacturing device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101925688B1 (en) * 2016-11-25 2018-12-07 (주)제이 앤 엘 테크 Manufacturing method and system of nanostructure by hollow cathode discharge
JP7081252B2 (en) * 2018-03-23 2022-06-07 日本ゼオン株式会社 Manufacturing method and equipment for carbon structure
JP7350235B2 (en) * 2018-08-27 2023-09-26 国立大学法人九州大学 Method for manufacturing carbon nanoparticles
KR102017430B1 (en) * 2018-11-29 2019-09-02 (주)제이 앤 엘 테크 Manufacturing method and system of nanostructure by hollow cathode discharge

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6156256A (en) * 1998-05-13 2000-12-05 Applied Sciences, Inc. Plasma catalysis of carbon nanofibers
US7056479B2 (en) * 2000-05-11 2006-06-06 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Process for preparing carbon nanotubes
US7090819B2 (en) * 2001-02-12 2006-08-15 William Marsh Rice University Gas-phase process for purifying single-wall carbon nanotubes and compositions thereof

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