KR20010013476A - 풀레렌을 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

풀레렌을 제조하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 높은 풀레렌 함량을 가진 카본 블랙의 연속 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 필수적으로 플라즈마 반응 장치(1), 비휘발성 구성물을 분리하기 위한 하부 가열 분리기(2) 및 그에 부착된 냉각 분리기(3)을 구성한다.

Description

풀레렌을 제조하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING FULLERENES}
다음에서 풀레렌들은 분자, 화학적으로 균질하고 및 안정한 풀레렌들에 관하여 설명한다. 상기 풀레렌 그룹의 각각은 C60, C70또는 C84이다. 상기 풀레렌들은 일반적으로 향료 용제내에 용해 가능하다. 특히 바람직한 풀레렌은 C60풀레렌이다.
풀레렌을 함유한 카본 블랙의 제조를 위한 몇 가지 방법들이 공지되었다. 그러나, 얻어진 카본 블랙내에서 성취할 수 있는 풀레렌들의 농도는 순수 풀레렌들의 준비가 단지 큰 비용 지출로 가능할 수 있기 때문에 너무 낮다. 순수 풀레렌의 높은 비용의 결과로 인하여 기술의 다른 분야에서 관심있는 적용들이 경제적인 이유로 우선적으로 생각할 수 없는 실정에 놓여있다. 예를 들면 US-A 5,227,038에는 원료로써 사용하는 탄소 전극들 사이에 전기 아크의 수단을 통해 불연속 방법으로 소수 그램의 풀레렌 제조를 허용하는 실험을 위한 장치가 설명되어 있다.
제조 양이 적은 사실 이외에, 침전된 카본 블랙내에 풀레렌 C60의 농도는 매우 낮고 및 제품 중량의 10%를 초과하지 못한다. 또한, 풀레렌 C60은 상기 방법에서 충분한 순도로 단리(單離)를 위한 값비싼 분류를 필요로 하는 높은 풀레렌 화합물을 가진 혼합물내에 존재한다.
US-A 5,304,366에는 제품의 확실한 농도를 허용하는 방법, 그러나 실질적으로 수행이 어려운 높은 온도에서 가스를 여과하기 위한 시스템을 사용하는 방법이 기술되어 있다.
EP-B1 0 682 561에는 고온에서 탄소에 미치는 가스 상태의 플라즈마의 영향을 통해 형성된 나노구조(nanostructure)를 가진 카본 블랙의 제조를 위한 일반적인 방법을 기술하고 있다. 상기 방법으로 얻어진 일련의 제품에서 풀레렌들은 충분한 처리 온도에서 연속적인 기술 방법으로 얻어질 수 있다.
그러나, EP-B1 0 682 561에 따른 방법으로 얻어진 반응 제품들은 매우 순수하지 않고 및 높은 풀레렌을 가진 혼합물로써 기껏해야 10% 풀레렌 C60에서 풀레렌들로 변태되지 않은 개별적인 탄소를 함유한다.
본 발명은 높은 풀레렌(fullerene) 함량을 가진 카본 블랙(carbon black)의 연속 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 필수적으로 첫 번째 반응 쳄버(A) 및 두 번째 반응 쳄버(B)를 가진 플라즈마 반응 장치(1), 하류 부문 가열 분리기(2) 및 부착된 냉각 분리기(3)를 구성하는 본 발명에 따른 장치의 실시예를 나타낸 도면이고,
도 2는 필수적으로 첫 번째 반응 쳄버(A)를 구성하는 플라즈마 반응 장치(1)의 가열 부분을 상세히 나타내는 도면이고,
도 3은 탄소 함유 재료를 위한 중앙 공급 장치(5) 및 열 저항체 및 열 분리 라이닝을 구성하고, 120°의 각으로 분포된 세 개의 전극(4)을 가진 본 발명의 실시예를 설명한 반응 장치(1)의 상면도이고,
도 4는 도 1과 같은 동등한 부품을 필수적으로 구성하는 본 발명에 따른 장치의 추가 실시예를 나타내었지만, 그러나 플라즈마 반응 장치(1)에서 제품의 흐름이 중력과 반대로 지시되었다.
따라서 풀레렌들의 높은 함량을 가진 카본 블랙을 연속적으로 제조하는 것을 허용하는 방법 및 장치를 개발하는 것이 본 발명의 과제이다. 상기 과제는 본 발명의 청구 범위 1에 따른 장치 및 그를 바탕으로 청구 범위 12에 따른 방법을 통해 해결되었다.
본 발명에 따른 장치는:
a) 두 개 이상의 전극(4)이 삽입된 첫 번째 반응 쳄버(A)를 구성하는 플라즈마 반응 장치(1)로; 상기 첫 번째 반응 쳄버(A)는 추가로 플라즈마 가스와 상기 플라즈마 가스 및 반응 영역 내부 중심으로 화합물을 전달하는 탄소 함유 화합물을 위한 공급 장치(5)를 구성하고; 첫 번째 반응 쳄버(A)로부터 배출하는 반응 혼합물을 냉각하기 위한 적당한 장치를 구성하는 첫 번째 반응 쳄버(A) 부근에 두 번째 반응 쳄버(B)를 구성하는 플라즈마 반응 장치(1),
b) 플라즈마 반응 장치에 부착된 가열 분리기(2), 및
c) 가열 분리기(2)에 부착된 냉각 분리기를 구성하는 것으로 청구 범위 1에 따라 구성된다.
바람직하게 플라즈마 반응 장치(1)는 만약 이중 벽으로 설계되는 것을 필요로 한다면, 원통형으로 형상지어진 금속 케이싱(casing)을 구성한다. 상기 이중 벽에서 적당한 냉각 수단이 순환된다. 추가로 금속 케이싱에서 단리(6)는 일반적으로 흑연 또는 부가적으로 세라믹 층을 구성하여 제공된다. 첫 번째 반응 쳄버(A)는 단지 매우 높은 온도에서 플라즈마 반응을 위해 사용되었다.
본 발명에 따라 두 개 이상, 바람직하게 세 개의 전극(4)은 첫 번째 반응 쳄버(A)의 헤드(head) 부품 내부로 삽입된다. 바람직하게 상기 전극들은 교차로 첫 번째 반응 쳄버(A)의 상부 부품에 형성되도록 축에 대한 각으로 배열되고 및 그들은 개별적으로 및 연속적으로 도관 눌림쇠(gland)(7)로 조절된다. 바람직하게 수직 축에 관계한 경사는 15°내지 90°의 범위내에 있지만, 그러나, 모든 경우에서 경사는 플라즈마를 생산하는 아크의 용이한 시점이 가능하고 및 플라즈마의 최대 안전성을 확신시킨다.
바람직하게, 전극(4)은 120°의 각 거리를 가진 세 개의 전극이 얻어지도록 동등하게 분포된다. 전형적으로 플라즈마 전극은 보통 전문 분야에서 사용되었다. 일반적으로 상기 전극들은 약간의 센티미터(cm) 직경을 가진 원통형 막대의 형태로 가능한 만큼 순수한 흑연을 구성한다. 만약 필요하다면, 흑연은 추가로 플라즈마에 안정한 영향을 미치는 요소를 포함한다.
일반적으로 전극들은 50과 500 볼트 사이의 교류 전압으로 작동된다. 일반적으로 적용된 전력은 40kW 내지 150kW의 범위내에 있다. 전극의 적당한 제어는 일정하고 및 안정한 플라즈마 영역을 제공한다. 상기 전극들은 자동적으로 그들의 소모에 일치하여 다시 조절된다.
공급 장치(5)는 플라즈마 가스 뿐만 아니라 탄소 함유 화합물을 위한 공급 장치로써 사용된다. 전문 분야용으로 보통 일정한 공급을 허용하는 장치들은 상기 단부에 사용될 수 있다. 바람직하게 공급은 전극들을 통해 제어된 플라즈마 내부로 중심으로 향하여 공급된다. 두 번째 반응 쳄버(B)는 첫 번째 반응 쳄버(A)로부터 배출하는 반응 혼합물에 대해 효율적이고 선택적인 냉각을 위한 적당한 장치들을 구성한다. 바람직한 실시예에서, 공급 장치(8)는 일례로 적당한 분포의 집진 장치 효과, 일례로 플라즈마 또는 만약 필요하다면 다른 냉각 수단에 의해 허용되도록 거기에 제공된다.
본 발명에 따라서, 두 번째 반응 쳄버(B)로부터 배출하는 반응 혼합물은 가열 분리기(2)로 전달된다. 상기 가열 분리기(2)는 하부 부품에 비휘발성 구성성분의 분리를 위해 잠금 장치(9), 플라즈마 반응 장치(10) 내부로 비휘발성 구성 성분의 회수를 위한 도관(10) 및 상부 부품에 냉각 분리기(3) 내부로 휘발성 구성 성분을 안내하기 위한 도관(11)을 포함하는 바람직하게 분리된 또는 등온으로 가열된 사이클론(cyclone)의 형태로 설계되었다. 상기 사이클론의 등온 가열은 보통 측정을 통해 이루어질 수 있다.
다른 방도로, 상기 가열 분리기는 적당한 열 저항 필터로 대체될 수 있다. 예를 들면, 그러한 필터는 열 저항 재료 및 다공성 세라믹, 금속 백옥류(frit) 또는 흑연 폼(foam)을 구성할 수 있다. 상기 가열 분리기의 경우에서 처럼 도시되지 않은 장치들은 분리된 고체 화합물의 회수를 허용하고 및 라인들은 냉각 분리기(3)로 가스 상태의 화합물을 도입하기 위해 제공된다.
냉각 분리기(3)는 냉각될 수 있는 사이클론의 형태로 바람직하게 가열 분리기(2)에 연결되고 및 하부 부품에 풀레렌들을 함유하는 카본 블랙의 분리를 위한 잠금 장치(12)와 상부 부품에 플라즈마 반응 장치(1) 내부로 플라즈마 가스를 도입하기 위한 도관(10)을 구성한다.
상기 사이클론의 냉각은 예를 들면, 냉각 유체로 공급되는 냉각 자켓의 수단을 통해 표준 방법으로 실행된다.
본 발명에 따른 장치의 추가 실시예에서 두 번째 반응 쳄버(B)의 냉각 장치의 공급을 위한 도관(13)은 도관(10)으로 부터 분기될 수 있다.
추가로, 탄소 함유 재료를 위한 입구 장치(14)는 도관(10) 내부로 잠금 장치 (15)를 통하여 탄소 함유 재료를 공급하는 것을 허용한다.
본 발명의 추가 목적은 본 발명에 따라 상기 기술된 장치의 수단을 통해 플라즈마에 탄소 함유 화합물로 부터 처음에 언급된 풀레렌의 높은 함량을 가진 카본 블랙의 제조를 위한 방법이다. 특히 상기 발명은 높은 함량의 C60풀레렌을 가진 카본 블랙의 제품에 관한 것이다.
바람직하게, 플라즈마의 온도는 삽입된 탄소 함유 재료의 가능한 최대 휘발성이 이루어지도록 조절된다. 일반적으로, 첫 번째 반응 쳄버(A)내에서 최소 온도는 4000℃이다.
바람직하게 플라즈마 가스로써 희(稀) 가스 또는 다른 희가스의 혼합물이 사용되었다. 만약 다른 희 가스와 혼합상태가 필요하다면, 바람직하게 헬륨(helium)이 사용되었다. 사용된 희 가스들은 가능한한 순수해야 한다.
탄소 함유 재료로써 바람직하게 고도로 순수 탄소는 방해를 받을 가능성 및 풀레렌의 질에 부정적으로 영향을 미치는 불순물로부터 유리되어 사용되었다. 예를 들면, 수소, 산소 또는 황과 같은 불순물들은 풀레렌의 제조 량을 감소하고 및 바람직하지 않은 부산물을 형성한다. 한편 제조 사이클의 순환내에 존재하는 어떠한 가스 상태의 불순물은 플라즈마 가스 순도의 감소를 초래하고 및 원래 성분을 유지하기 위해 순수한 형태인 플라즈마 가스 공급을 필요로한다. 그러나, 상기는 제조 사이클의 순환에서 플라즈마 가스를 직접적으로 정화하는 것이 가능하다. 바람직하게, 고도로 순수하고, 미세하게 연마한 탄소 분말 예를 들면, 아세틸렌 블랙, 흑연 분말, 카본 블랙, 연마한 열분해 흑연 또는 고도로 하소(蝦燒)된 코우크스 또는 언급된 탄소들의 혼합물이 사용되었다. 플라즈마내에 낙관적인 증착을 얻기 위해서, 상기 언급된 탄소 분말들은 바람직하게 가능한한 미세한 상태로 사용되었다. 거친 탄소 입자들은 증발되지 않고 플라즈마 영역을 관통한다. 상기 경우에서 도 4에 따른 장치는 탄소 입자들이 중력에 관계하여 반대 방향으로 플라즈마 영역에 도달하는 것을 돕는다.
바람직하게 상기 탄소 함유 재료는 플라즈마 반응 장치 내부로 공급 장치(5)를 통해 공급된 플라즈마 가스와 결합한다.
상기 플라즈마 가스는 바람직하게 0.1kg/m3내지 5kg/m3의 양으로 탄소 함유 재료를 함유한다.
반응 쳄버(A)내에 형성된 반응 혼합물은 이미 상기에 언급된 것으로써 초 (second)에서 초까지 일반적인 분류(分溜)의 한정된 시간을 위해 1000℃ 및 2700℃ 사이의 온도에서 유지하도록 두 번째 반응 쳄버(B)내에서 냉각되는 충분한 효율성을 가진다. 상기 현상에서 첫 번째 반응 쳄버(A)로부터 배출하는 가스 상태의 탄소 분자들은 처음에 언급된 풀레렌으로 다시 결합한다.
상기에 나타낸 것 처럼 냉각은 적당한 냉각 장치를 통해, 바람직하게 두 번째 쳄버(B)내에 냉각 플라즈마 가스의 한정된 양의 균일한 분포를 통해 이루어진다. 바람직하게 상기 냉각 플라즈마 가스는 재순환 플라즈마 가스로부터 얻어진다.
두 번째 반응 쳄버(B)의 출구에서 혼합물은 일반적으로 플라즈마 가스, 가스 상태에서 바람직한 풀레렌들, 비변환 원료 및 비증발 풀레렌들을 구성한다.
상기에 나타낸 것 처럼, 사이클론으로써 제공된 가열 분리기(2)에서, 고체 는 사이클론 효과의 수단을 통해 가스 상태로 분리된다.
따라서 그 자체가 휘발성인 바람직한 풀레렌이 다른 비휘발성 탄소 혼합물로부터 분리되어 90%까지 생산될 수 있다.
상기 가열 분리기(2)는 임의의 그들의 부품내에서 바람직한 풀레렌들의 어떠한 응축을 피하기 위해 600℃ 내지 1000℃ 사이의 온도에서 등온으로 공지된 수단을 통해 유지된다.
상기 가열 분리기(2)의 바닥에서 잠금 장치(9)는 일례로 취입(吹入) 엔진의 수단을 통해 가스 순환내부로 되돌아 오는 바람직한 풀레렌으로 변환되지 않은 탄소 도입을 허용한다.
상기에 언급되었으나 상세히 설명되지 않은 필터는 상기에 논의된 가열 분리기(2)와 같은 동등한 기능을 수행한다.
냉각 분리기(3)는 가열 분리기(2)에 따른다. 상기 냉각 분리기는 어떠한 공지된 수단을 통해 바람직한 풀레렌의 농축을 위한 충분한 온도로, 바람직하게는 실온에서 200℃까지의 온도 범위로 냉각된다.
냉각 분리기(3)의 출구에서 일반적으로 분말형 재료는 40%까지의 바람직한 풀레렌의 분류로 카본 블랙을 함유하여 축적한다.
잠금 장치(12) 덕택으로 축적된 바람직한 풀레렌들을 가진 카본 블랙은 상기 공정을 통해 얻어질 수 있고 및 추가 정화에 영향을 받는다. 추가 정화는 예를 들면 추출(드레스셀하우스 등, 풀레렌 및 탄소 나노튜브의 과학, 아카데미 출판사, 1996, 5장, 111 페이지, 특히 5.2장 및 5.3장)을 통해 공지된 방법에 따라 실행된다.
냉각 분리기(3)에서 나오는 플라즈마 가스는 예를 들면 취입 기계의 수단에 의해 플라즈마 반응 장치(1) 내부로 도관을 통하여 되돌아 올 수 있다.
상기 도관(10)의 분기(13)는 반응 혼합물의 냉각을 위하여 두 번째 반응 쳄버(B) 내부로 되돌아 오는 일부의 냉각 흐름의 도입을 허용한다.
다음의 실시예들은 본 발명의 주 내용을 설명한 것으로, 실시예의 범위에서 상기를 제한하지 않았다.
실시예
실시예 1
장치는 300mm의 내부 직경과 150cm의 높이를 가진 원통형 반응기 및 물 순환을 위해 이중 벽으로 이루어진 냉각 자킷을 구성한다. 압력 쳄버의 흑연 라이닝과 내부 벽사이에 흑연 폼(foam)의 단리 층이 배열된다. 20mm의 직경을 가진 세 개의 흑연 전극들은 전기적으로 단리 쇼켓 내부로 삽입된 도관 눌림쇠의 수단에 의해 덮혀 있는 반응 장치를 통하여 슬라이딩 장치와 함께 설치된다. 3mm의 직경을 가진 중심 도관은 플라즈마를 생성하는 가스 내부로 흑연 부유물을 도입하기 위해 사용한다. 상기 플라즈마 가스는 순환내에 순수 헬륨을 유지시킨다.
상기 전극들은 공급 전력이 100kW가 되도록 교류 전압으로 공급된다.
아크로에서 사용된 형태의 3상 제어기의 수단을 통해 비교적으로 플라즈마 수준의 일정한 전기 특성이 성취된다. 상기 방법에서 대략적으로 5000℃의 플라즈마 온도는 반응 쳄버(A)내에서 유지된다.
상기 반응 쳄버(B)는 대략적으로 1600℃의 값으로 그의 온도를 유지하기 위해 되돌아 도입되는 냉각 가스가 제공된다.
원료는 Timcal AG,CH-Sins의 TIMREXⓡKS 6 형태의 미분화된 흑연이다. 반응 장치 입구의 높이에서 10m3/h의 가스의 양과 10kg/h의 재료 첨가로, 영구적인 상태는 1 시간 작동 시간 후에 성취된다. 가열 분리기(2)에서, 비휘발성 탄소 화합물의 8kg/h, 800℃의 온도 유지는 잠금 장치(9)를 통하여 분리되었고 및 회복되었다. 상기에서 상기 조건들이 대략적으로 6% 도입된 탄소가 가스 상태의 풀레렌 C60으로 변환된 상태로 존재된다는 것을 발견하였다. 대략적으로 90%의 가열 분리기의 효율성에 있어서 풀레렌 C60은 비휘발성 탄소 화합물 및 헬륨으로 혼합된 적은 범위로 존재한다. 상기 에로졸은 150℃의 온도로 유지되기 위해 냉각 분리기(3)으로 전달된다.
상기 냉각 분리기의 바닥에 축적하는 제품은 일정한 작동 동안 2kg/h의 양으로 잠금 장치(12)로 부터 제거되었고 및 비변환 탄소를 가진 혼합물로써 30% 풀레렌 C60으로 구성된다.
상기 얻어진 생산물은 상기 상태에서 사용될 수 있지만, 그러나, 상기는 추가로 톨루엔을 가진 추출을 통해 드레스셀하우스 등, 풀레렌 및 탄소 나노튜브의 과학, 아카데미 출판사, 1996, 5장, 111 페이지, 특히 5.2장 및 5.3장 에 따라 정화되어진다. 일례의 제품은 순수 풀레렌 C60의 0.6kg/h의 제품을 허용한다.
실시예 2
실시예 1에 따른 방법이 되풀이되었고, 단지 헬륨이 아르곤으로써 대체되었다. 상기 조건하에 순수 풀레렌 C60은 0.4kg/h의 양에서 정화 후 얻어질 수 있다.
실시예 3
실시예 1에 따른 방법이 되풀이 되었고, 단지 가열 분리기(2)가 다공성 세라믹의 필터로 대체되었다. 상기 필터에서 나오고 및 냉각 분리기(3)으로 들어오는 가스 흐름은 단지 가스 상태 풀레렌 C60과 혼합된 헬륨으로 구성된다. 필터의 효율성은 대략 90%이다. 상기 방법에 따라서 순수 풀레렌 C60은 0.6 kg/h의 양으로 정화 후 얻어질 수 있다.
실시예 4
실시예 1에 따른 방법이 되풀이 되었고, 단지 미분화된 흑연이 MMM-카본, B-브루셀 회사의 ENSACO 슈퍼 P 형태로 고도로 순수하고, 탈가스된 열분해 흑연으로 대체되었다. 상기 방법에 있어서 0.7kg/h의 양을 가진 순수 풀레렌 C60은 정화 후 얻어질 수 있다.

Claims (23)

  1. a) 두 개 이상의 전극(4)이 삽입된 첫 번째 반응 쳄버(A)를 구성하는 플라즈마 반응 장치(1)로; 상기 첫 번째 반응 쳄버(A)는 추가로 플라즈마 가스와 상기 플라즈마 가스 및 반응 영역 내부 중심으로 화합물을 전달하는 탄소 함유 화합물을 위한 공급 장치(5)를 구성하고; 첫 번째 반응 쳄버(A)로부터 배출하는 반응 혼합물을 냉각하기 위한 적당한 장치를 구성하는 첫 번째 반응 쳄버(A) 부근에 두 번째 반응 쳄버(B)를 구성하는 플라즈마 반응 장치(1),
    b) 상기 플라즈마 반응 장치에 부착된 가열 분리기(2), 및
    c) 상기 가열 분리기(2)에 부착된 냉각 분리기를 구성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마내에 탄소 함유 화합물로부터 높은 함량의 풀레렌을 가진 카본 블랙의 연속적인 제조를 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 반응 장치(1)는 열 저항체 및 열 단리(單離) 라이닝(lining)으로 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 라이닝(6)은 흑연을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개 이상의 전극들 (4)이 교차로 첫 번째 반응 쳄버(A)의 상부 부품에 형성되고 및 반응 쳄버 내부로 삽입된 도관 눌림쇠(gland)(7)의 수단을 통해 그들의 축 방향에서 개별적으로 조절가능 하도록 하는 방법에서 축에 대한 각을 이루어 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 세 개의 전극(4)들이 사용되는 것으로, 세 개의 상 교류 전압으로 작동되고 및 흑연을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 플라즈마 가스를 위한 공급 장치(8)는 냉각을 위한 장치로써 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 분리기(2)는 하부 부품에 비휘발성 구성 성분의 분리를 위해 잠금 장치(9), 플라즈마 반응 장치(1) 내부로 비휘발성 구성 성분의 회수를 위한 도관(10) 및 상부 부품에 냉각 분리기 (3) 내부로 휘발성 구성 성분을 도입하기 위한 도관(11)을 포함하는 바람직하게 분리된 또는 등온으로 가열된 사이클론 (cyclone)의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 분리기(2)는 열 저항체 필터의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 분리기(3)는 냉각될 수 있는 사이클론의 형태로 제공되고, 하부 부품에 풀레렌들을 함유하는 카본 블랙의 분리를 위한 잠금 장치(12)와 상부 부품에 플라즈마 반응 장치(1) 내부로 플라즈마 가스를 도입하기 위한 도관(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 두 번째 반응 쳄버(B)내부로 플라즈마 가스의 공급을 위한 도관(13)은 플라즈마 반응 장치 내부로 되돌아 오는 플라즈마 가스를 도입하기 위해 제공되는 도관(10)으로 부터 분기되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소 함유 재료를 위한 도입 장치(14)는 도관(10) 내부로 잠금 장치 (15)를 통하여 탄소 함유 재료를 공급을 허용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 플라즈마내에 탄소 함유 화합물이 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 수단을 통해 변환되는 것을 특징으로 하는 풀레렌의 높은 함량을 가진 카본 블랙의 연속 제조를 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 화학적으로 균일한 안정한 풀레렌들이 제조되는 것을 특징으로 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 풀레렌 C60또는 C70또는 C84또는 상기 풀레렌들의 혼합물이 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 온도는 첫 번째 반응 쳄버(A)에서 4000℃의 최소 온도를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 희(希)가스 또는 다른 희 가스들의 혼합물이 플라즈마 가스로써 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 헬륨이 플라즈마 가스로써 사용되는 것을 특징으로 방법.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 극히 순수한, 예를 들면, 아세틸렌 블랙, 흑연 분말, 카본 블랙, 연마한 열분해 흑연 또는 고도로 하소(蝦燒)된 코우크스 또는 상기 언급된 탄소들의 혼합물이 탄소 함유 재료로써 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 두 번째 반응 쳄버(B)의 온도는 1000℃ 내지 2700℃ 사이의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 두 번째 반응 쳄버(B)의 온도는 공급 장치(8)로부터 냉각 플라즈마 가스의 공급을 통해 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 분리기(2)는 600℃ 내지 1000℃의 온도에서 등온으로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 분리기(3)는 실온에서 200℃의 온도 범위로 작동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 12 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 높은 함량의 C60풀레렌을 가진 카본 블랙이 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
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