明】
[0045] 【图1】示意的是本发明的C〇2回收装置的框图。
[0046] 【图2】示意的是实施例1中所设及的(?回收装置的构成图（平面图）。
[0047] 【图3】示意的是实施例1中所设及的C〇2回收装置的构成图（正面图）。
[004引【图4】示意的是实施例2中所设及的C02回收装置的构成图（平面图）。
[0049] 【图5】示意的是实施例1中所设及的C〇2回收装置的构成图（正面图）。
[0050] 【图6】示意的是输入电力与％分解率相关性的坐标图。
[005。【图7】示意的是输入电力与C02的解离能相关性的坐标图。
[0052]【图8】示意的是输入电力与设备效率相关性的坐标图。
[005引【图9】示意的是气体构成与％分解率相关性的坐标图。
【具体实施方式】
[0054] 接下来，将参照图面对本发明的实施方式进行详细说明。此外，本发明的范围不限 于W下的实施方式或图示例，其他的变更和变化是可能的。
[0055] 图1示意的是本发明的C〇2回收装置的框图。本发明的C〇2回收装置由微波波导 管1、微波振荡器2、和设置在微波波导管1内部的反应管3构成。反应管3由气体导入管 5和排气管4构成，微波波导管1内折返（折返部位8)。此外，在气体导入管5的内壁设置 陶瓷加热器6。
[0056] 微波振荡器2运转的话，在微波波导管1产生微波共振，在反应管3的折返部位8 附近产生微波等离子体20。微波振荡器2由电源7提供电源。电源7,指的是比如从一般 家庭使用的IOOW的插头提供电源。C〇2气体从微波波导管1的外部提供给气体导入管5， 通过反应管3的折返部8,通过微博等离子体20的产生地方，由排气管4进行排气。气体导 入管5和排气管4在微波波导管1内部折返，运样可W使反应管3的长度变短，结果是实现 装置整体的紧凑化。
[0057] 此外，在微波波导管1的内部，即气体导入管5的内壁上，设置陶瓷加热器，通过微 波照射形成自然升溫。
[0058] 从外部提供的导入气体导入管5的C〇2气体，在通过陶瓷加热器6时被加热。然 后，在通过折返部位8的附近处，微波等离子体20的产生位置，通过微波等离子体CVD法生 成的多壁碳纳米管、碳洋葱和碳纳米中的任意一种沉积在排气管的内壁上。
[0059] 陶瓷加热器6,通过微波振荡器2的微波照射而升溫，无需为了加热加热器而再另 外准备加热电源。因此，装置整体中需要消耗电量的仅有微波振荡器2,实现降低装置的耗 电量。
[0060] 接下来的实施例中，随着装置的运行，通过反应管3对具体的形状和，装置的耗电 量W及生成的多壁碳纳米管、碳洋葱和碳纳米的量，0?削减量，对CO2削减的效果进行定量 说明。
[00川【实施方式1】
[0062] 关于实施例1，图1中的反应管3为U线形管的C02回收装置。图2,图3分别示 意的是C02回收装置的平面图和正面图。
[0063] 如平面图（图2)所示的，微波波导管1，从上方观察形状呈长方形，在中央附近位 置插着U形管10。此外，如正面图（图3)所示，微波波导管1，与插着U形管10 -侧的相 反侧的高度高（截面积较广）从中途开始截面积变窄。沿着图3的左侧沿着正中间方向上 的高度逐渐变窄，从正中间到右侧的高度保持恒定高度。在此，左侧的高度视为h，从右侧开 始到正中间的距离视为A，从正中间开始到右侧的距离视为B。A和B的距离大致一致，实际 装置的规模在180mm左右。h为50mm左右。
[0064] 图2、图3中的微波振荡器2设置在位于邻近微波波导管1的右端，在图中没有显 /J、-O
[0065] 在微波波导管1内部设置了U形管10。U形管10,气体导入管5和排气管4在微 波波导管1的正中间处折返。此外，U形管10的气体导入管5的内壁上设有陶瓷加热器6。 陶瓷加热器6的两侧设有陶瓷纤维。所述陶瓷加热器为碳化娃（SiC)陶瓷加热器。
[0066] 在U形管10的折返部位8附近产生微波等离子体。设置了用于调整微波共振，调 谐微波等离子体产生的条件的微波整合器12 (参照图3)。
[0067] 微波等离子体使生成的多壁碳纳米管、碳洋葱和碳纳米中的任意一种沉积在排气 管U形管10的排气管4的内壁上。运些沉积物为C02的碳素（C)的固化产物，由于C02被 分解，从排气管4排放出的气体中，流入气体导入管5的气体中的C02被削减了。
[0068] 接下来，就采用本装置时的C02的削减量或削减率进行具体说明。
[0069] 接下来的表1示意的是将流量为20sccm的C〇2, SOsccm的肥（载气）从U形管10 的气体导入管5导入，通过微波等离子体对C02进行分解，然后沉积在U形管10的排气管 4的内壁的状态下，对装置的输入电力与C02的分解率的关系进行测定的结果。
[0070]【表1】
[0071]
[0072] 此外，图6是根据表1的结果制成的坐标图，示意的是输入电力与CA的分解率的 关系。投入电力为IOOW时的C〇2的分解率为70%，可W确认的是随着投入电力的增大，C〇2 的分解率也变高。
[0073] 在此，从W下的公式可W算出要将C〇2气体中的C进行解离所需的能源是 1597. 9 比J]。
[0074] C〇2巧26.I比J] =CO+0
[00巧]CO+1071. 8 比J] =C+0
[0076]当导入流量为 20sccm的C〇2时，意味着 20X10 -3/22. 4Xl/60(mol/s)= 1.488Xl(^5(mol/s)的C02在流动。因此，要将所导入的流量为20sccm的C0 2全部分解时， 需要I. 488X10-5 (mol/s)X1597. 9 比J] = 23. 78X10-3 比J/s] = 23. 78 (W)的电力。如果 将所导入的C〇2全部分解许所需的能源）XCO2分解率=A的话，当投入电力为100 (W)，CO2 分解率为68. 5 %时，A= 23. 78 (W)X0. 685 = 16. 29 (W)。设备效率通过投入电力与A的的 比率算出话，即16. 29 (W)/100 (W) = 0. 1629,由此可知设备效率为16. 29%。
[0077] 此外，当投入电力为150(W)，C〇2的分解率为73%时，A= 23. 78(W)X0. 73 = 17. 36 (W)。而设备效率，即17. 36 (W)/150 (W) = 0. 1157,由此可知设备效率为11.57%。 [007引此外，投入电力为200 (W)，C02的分解率为81.0 %时，A= 23. 78 (W)XO. 81 = 19. 26 (W)。而设备效率，即19. 26 (W)/200 (W) = 0.0963,由此可知设备效率为9. 63%。
[0079] 同样的，投入电力为250 (W)，???，400 (W)时的A与设备效率的计算总结在下表 2中。此外，图7是根据表2中的数据制成的坐标图，示意投入电力与上述A(=将所导入 的C〇2全部进行分解时所需的能量XCO2分解率）的关系的坐标图。图8是将表2的数据 进行曲线化，示意投入电力与设备效率之间关系的坐标图。
[0080]【表2】
[0081]
[0082] 就图7与图8相关的坐标图中的理论最大值进行说明。理论最大值指的是将
[0083]C〇2的分解率当作100 %，将上述A的理论最大值设为A*、设备效率的理论最大值 作为设备效率*。
[0084]当输入电力为 100 (W)时，A* = 23. 78 (W)X1 = 23. 78 (W)。
[00财设备效率*根据输入电力与A*的比率算出，即23. 78(W)/100(W) = 0. 2378,由此 可知设备效率*为23. 78%。
[0086]同样的，当投入电力为 150 (W)时，A* = 23. 78 (W)X1 = 23. 78 (W)。
[0087] 设备效率*根据输入电力与A*的比率算出，即23. 78(W)/150(W) = 0. 1585,由此 可知设备效率*为15.85%。
[0088]同样的，当投入电力为 200 (W)时，A* = 23. 78 (W)X1 = 23. 78 (W)。
[008引设备效率*根据输入电力与A*的比率算出，即23. 78(W)/200 (W) = 0. 1189,由此 可知设备效率*为11.89%。
[0090] 图9示意的是气体构成与C〇2分解率相关性的坐标图。可W确认到当导入的气体 0)2的浓度越高，CO2的分解率就下降。试验结果显示U形管的分解率会比T形管高。
[0091] 由此，将(?回收装置进行多段设置，将前段的c〇2回收装置中的排气管与后段的 C〇2回收装置中的气体导入管连接在一起，形成多段连接，实现提高CO2气体的削减率。
[0092] 本发明是W提供一种W二氧化碳合成纳米碳材料为目的，最终的结果是合成物成 为具备高附加值的特点，是崭新的有效利用COzW及有助于确定固定方法。对所使用的原 料气体，C〇2是如何进