用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法及催化剂与流程

1.本发明涉及碳材料制备技术领域，尤其涉及一种用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法及催化剂。


背景技术：

2.纳米碳材料主要包括石墨烯、碳纳米管、纳米石墨、碳纤维、富勒烯等，其中，碳纳米管因其具有独特的拓扑结构和优异的导电导热耐腐蚀性质，化学性质稳定，热稳定性强且具有良好的吸附特性，是理想的电极材料、复合材料、光导材料、磁性材料等可以被广泛应用于航空航天、电动车和智能制造等领域。目前，纳米碳材料的制备方法主要为化学气相沉积法，其中所使用的催化剂一般为负载型催化剂，包括硅胶、分子筛、氧化铝等，也有以金属化合物或复合氧化物直接作为催化剂。
3.然而与传统的气相沉积法不同，微波催化反应要求催化剂具有良好的吸波能力并同时具备良好的催化能力。而用于传统的气相沉积法的催化剂无法满足微波催化的要求。


技术实现要素：

4.为了避免现有技术的不足，本发明设计了一种可用于微波催化制备纳米碳材料和碳黑复合材料的催化剂的用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法及催化剂，以解决现有技术中的催化剂无法应用于微波制取纳米碳材料的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法，包括：
6.将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物；
7.将粉末状产物在还原性气体环境和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂。
8.作为一种实施例，在所述将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物中，还包括：
9.将碳黑和金属的前驱体在蒸馏水里混合形成悬浊液；
10.将悬浊液搅拌后进行干燥，并将干燥后的产物研磨；
11.在惰性气体环境和第二预设温度的条件下，对研磨后的产物煅烧第一预设时间得到粉末状产物。
12.作为一种实施例，在所述在惰性气体环境和第二预设温度的条件下，对研磨后的产物煅烧第一预设时间得到粉末状产物中，还包括：
13.所述第二预设温度的数值范围为340℃至450℃；
14.和/或，所述第一预设时间的数值范围为1小时至8小时。
15.作为一种实施例，在所述将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物中，还包括：
16.将碳黑和金属的前驱体在蒸馏水里混合形成悬浊液；
17.将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物。
18.作为一种实施例，在所述将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物中，还包括：
19.将氢氧化钠和碳酸钠按第二预设比例溶于蒸馏水中制成碱性溶液。
20.作为一种实施例，所述第二预设比例包括摩尔比，且摩尔比的比值范围为1:1至5:1。
21.作为一种实施例，在所述将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物中，还包括：
22.碱性溶液的温度范围为40℃至100℃。
23.作为一种实施例，在所述将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物中，还包括：
24.对沉淀物用蒸馏水进行至少三次洗涤后进行干燥。
25.作为一种实施例，在所述将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物中，还包括：
26.向混合后的碳黑和金属的前驱体中加入柠檬酸和蒸馏水，并研磨形成粘稠浆料；
27.将粘稠浆料在惰性气体环境和第三预设温度的条件下焙烧，在焙烧后获得粉末状产物。
28.作为一种实施例，在所述向混合后的碳黑和金属的前驱体中加入柠檬酸和蒸馏水，并研磨形成粘稠浆料中，还包括：
29.所述柠檬酸的质量与混合后的碳黑和金属的前驱体的质量的比值范围为0.1:1至0.5:1。
30.作为一种实施例，在所述将粘稠浆料在惰性气体环境和第三预设温度的条件下焙烧，在焙烧后获得粉末状产物中，还包括：
31.所述第三预设温度的数值范围为350℃至450℃；
32.和/或，焙烧的持续时间范围为1小时至6小时。
33.作为一种实施例，在所述将粉末状产物在还原性气体和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂中，还包括：
34.所述还原性气体环境中的气体包括氩氢混合气。
35.作为一种实施例，所述氩氢混合气中氢气的体积分数范围为4％至8％。
36.作为一种实施例，在所述将粉末状产物在还原性气体和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂中，还包括：
37.所述还原性气体环境中的气体包括氢气；
38.和/或，所述第一预设温度的数值范围为550℃至850℃。
39.作为一种实施例，在所述将粉末状产物在惰性气体环境和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂中，还包括：
40.所述还原处理的持续时间的数值范围为3小时至9小时。
41.作为一种实施例，所述惰性气体环境中的气体包括氮气、氢气、氩气等一种或几种。
42.作为一种实施例，所述碳黑包括乙炔黑、sp导电剂或科琴黑中的一种或几种。
43.作为一种实施例，所述金属包括锂，铝，钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼，钨，金，银，铂，钌和钯中的至少一种或几种。
44.作为一种实施例，所述前驱体包括硝酸盐、氯酸盐、有机金属化合物中的一种或几种。
45.一种催化剂，应用上述的用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法获得。
46.作为一种实施例，所述催化剂中的碳黑和金属的质量比的比值范围为0.1:1至3:1。
47.本发明提供的用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法及催化剂，采用碳黑作为载体并对金属进行担载，使最终获得的催化剂能够应用于微波处理制取纳米碳材料，该催化剂具有良好的吸波性能，在微波作用下催化剂温度不低于200℃，且具有优良的催化性能，制备工艺简单、低成本。
附图说明
48.此处附图示出符合本发明的实施例，与说明书一起用于解释本公开。对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本发明实施例一中制备的催化剂在微波作用下的升温曲线。
50.图2为本发明实施例一中制备的碳纳米管的投射电镜图。
51.图3为本发明实施例二中制备的催化剂在微波作用下的升温曲线。
52.图4为本发明实施例二中制备的碳纳米管的透射电镜图。
53.图5为本发明实施例三中制备的催化剂在微波作用下的升温曲线。
54.图6为本发明实施例三中制备的碳纳米管的透射电镜图。
55.图7为本发明对比例一中碳黑催化剂在微波作用下的升温曲线。
56.图8为本发明对比例二中制备的铁金属催化剂在微波作用下的升温曲线。
具体实施方式
57.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
58.经过发明人的研究发现，现有的制取纳米碳材料的催化剂无法应用于微波处理中，而微波催化在材料制备中越来越多的运用，因此，本发明提供了一种如图1至图6所示的用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法，包括将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物；将粉末状产物在还原性气体环境和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂。
59.通过将碳黑作为载体，并通过预设方法将金属担载到碳黑上，并对获得的粉末状产物进行还原处理得到可以应用于微波处理的催化剂，克服了现有技术中的催化剂无法应用于微波处理的问题，应用前述制备方法获得的催化剂具有良好的吸波性能，在微波作用下催化剂温度不低于200℃，且具有优良的催化性能，制备工艺简单、低成本。
60.优选的，金属的前驱体与碳黑的质量比的比值范围为0.1:1至9:1。
61.其中，金属的前驱体的粒径小于50μm。
62.作为一种实施例，采用浸渍法对碳黑和金属的前驱体进行处理，具体为在所述将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物中，还包括：将碳黑和金属的前驱体在蒸馏水里混合形成悬浊液；将悬浊液搅拌后进行干燥，并将干燥后的产物研磨；在惰性气体环境和第二预设温度的条件下，对研磨后的产物煅烧第一预设时间得到粉末状产物。
63.其中在对悬浊液进行干燥时，采用烘箱进行干燥。
64.特别的，在所述在惰性气体环境和第二预设温度的条件下，对研磨后的产物煅烧第一预设时间得到粉末状产物中，还包括：所述第二预设温度的数值范围为340℃至450℃，优选为340℃至370℃，特别是350℃或360℃。
65.特别的，所述第一预设时间的数值范围为1小时至8小时，优选为3小时或6小时。
66.作为一种实施例，采用共沉淀法对碳黑和金属的前驱体进行处理，具体为在所述将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物中，还包括：将碳黑和金属的前驱体在蒸馏水里混合形成悬浊液；将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物。
67.其中根据沉淀物的状态，可选的对沉淀物进行过滤、洗涤、干燥、粉碎后进行研磨。
68.特别的，在所述将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物中，还包括：将氢氧化钠和碳酸钠按第二预设比例溶于蒸馏水中制成碱性溶液。
69.具体的，所述第二预设比例包括摩尔比，且摩尔比的比值范围为1:1至5:1。优选为3:1。也即将氢氧化钠和碳酸钠按照3:1混合溶于100ml蒸馏水中。
70.特别的，在所述将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物中，还包括：碱性溶液的温度范围为40℃至100℃，优选为70℃。
71.可选的，在所述将悬浊液滴入到碱性溶液中，然后将沉淀物干燥后研磨获得粉末状产物中，还包括：对沉淀物用蒸馏水进行至少三次洗涤后进行干燥。
72.作为一种实施例，采用燃烧法对碳黑和金属的前驱体进行处理，具体为在所述将碳黑和金属的前驱体混合后，按预设方法使金属担载于碳黑上，并获得粉末状产物中，还包括：向混合后的碳黑和金属的前驱体中加入柠檬酸和蒸馏水，并研磨形成粘稠浆料；将粘稠浆料在惰性气体环境和第三预设温度的条件下焙烧，在焙烧后获得粉末状产物。
73.其中在加入柠檬酸和蒸馏水时，先将碳黑和金属的前驱体在少量蒸馏水中充分混合，然后在加入柠檬酸进行充分混合研磨形成粘稠浆料。
74.具体的，在所述向混合后的碳黑和金属的前驱体中加入柠檬酸和蒸馏水，并研磨形成粘稠浆料中，还包括：所述柠檬酸的质量与混合后的碳黑和金属的前驱体的质量的比值范围为0.1:1至0.5:1，优选为0.3:1。
75.特别的，在所述将粘稠浆料在惰性气体环境和第三预设温度的条件下焙烧，在焙烧后获得粉末状产物中，还包括：所述第三预设温度的数值范围为350℃至450℃，优选为350℃。
76.特别的，焙烧的持续时间范围为1小时至6小时，优选为3小时。
77.作为一种实施例，在所述将粉末状产物在还原性气体和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂中，还包括：所述还原性气体环境中的气体包括氩
氢混合气。
78.可选的，所述氩氢混合气中氢气的体积分数范围为4％至8％，优选为5％。
79.作为一种实施例，在所述将粉末状产物在还原性气体和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂中，还包括：所述还原性气体环境中的气体包括氢气。
80.特别的，所述第一预设温度的数值范围为550℃至850℃，优选为650℃。
81.作为一种实施例，在所述将粉末状产物在惰性气体环境和第一预设温度的条件下进行还原处理，并在还原处理后得到催化剂中，还包括：所述还原处理的持续时间的数值范围为3小时至9小时，优选为6小时。
82.需要说明的是，所述惰性气体环境中的气体包括氮气、氢气、氩气等一种或几种。
83.需要说明的是，所述碳黑包括乙炔黑、sp导电剂(super p)或科琴黑中的一种或几种。
84.需要说明的是，所述金属包括锂，铝，钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼，钨，金，银，铂，钌和钯中的至少一种或几种。
85.需要说明的是，所述前驱体包括硝酸盐、氯酸盐、有机金属化合物中的一种或几种。
86.一种催化剂，应用上述的用于制取纳米碳材料的催化剂的制备方法获得。
87.具体的，所述催化剂中的碳黑和金属的质量比的比值范围为0.1:1至3:1。优选的，碳黑和金属的质量比的比值为1:1。
88.实施例一：
89.采用浸渍法制备碳黑(super p)担载的铁系催化剂，并用于微波催化分解聚乙烯制备多壁碳纳米管：
90.本实施例以碳黑(super p)为载体，经浸渍法将金属铁担载到碳黑上，铁的担载量为50％，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1。具体方法如下：
91.把碳黑(super p)与硝酸铁按需要的比例在蒸馏水里充分混合；在氩气的惰性气氛下，350℃煅烧3小时；煅烧完成后，在5％h2/ar环境中对催化剂进行还原处理，还原处理条件为650℃，还原处理持续6小时。最终收集到碳黑担载的铁催化剂的黑色粉末，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1(以下称催化剂)。
92.将实施例一中制备的催化剂放置于微波下测试：
93.测试条件为：在氩气的惰性气氛下，测试催化剂在1000w微波作用下的加热速率和温度。测试结果显示催化剂在微波作用下的加热速率约为18度/秒；稳定温度约为360℃(图1)。
94.采用实施例一种制备的催化剂进行微波处理的制取纳米碳材料：
95.将20g聚乙烯塑料颗粒粉碎并与20g催化剂进行充分的物理机械混合；将混合后的样品投入微波反应器中，在氩气条件(100ml/min)下进行10分钟的吹扫；设定微波功率为1000w，频率2.45ghz，反应10分钟。收集到固体产物32.2g。经检测，制备的碳纳米管为多壁碳纳米管，直径约为5nm至20nm(图2)。
96.实施例二：
97.采用共沉淀法制备碳黑(super p)担载的铁系催化剂，并用于微波催化分解聚乙
烯制备多壁碳纳米管：
98.本实施例以碳黑(super p)为载体，经共沉淀法将金属铁担载到碳黑上，铁的担载量为50％，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1。具体方法如下：
99.把碳黑(super p)与氯化铁按需要的比例在蒸馏水里充分混合并搅拌形成悬浊液。将氢氧化钠和碳酸钠按摩尔比3：1混合溶于100ml蒸馏水中，配置成碱性溶液。搅拌过程中，将悬浊液滴入加热到70℃的碱性溶液中。将混合后得到的沉淀物过滤后用蒸馏水反复冲洗沉淀物至少3次；将洗涤后的沉淀物依次干燥、粉碎和研磨后得到粉末样品。将粉末样品在5％h2/ar环境中进行还原处理，还原处理条件为650℃，还原处理持续6小时。最终收集得到碳黑担载的铁催化剂的黑色粉末，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1(以下称催化剂)。
100.将实施例二中制备的催化剂放置于微波下测试：
101.测试条件为：在氩气的惰性气氛下，测试催化剂在1000w微波作用下的加热速率和温度。测试结果显示催化剂在微波作用下的加热速率约为13.3度/秒；稳定温度约为430℃(图3)。
102.采用实施例二种制备的催化剂进行微波处理的制取纳米碳材料：
103.将20g聚乙烯塑料颗粒粉碎并与20g催化剂进行充分的物理机械混合；将混合后的样品投入微波反应器中，在氩气条件(100ml/min)下进行10分钟的吹扫；设定微波功率为1000w，频率2.45ghz，反应10分钟。收集到固体产物30.8g。经检测，制备的碳纳米管为多壁碳纳米管，直径约为8nm至30nm(图4)。
104.实施例三：
105.采用燃烧法制备碳黑(super p)担载的铁系催化剂，并用于微波催化分解聚乙烯制备多壁碳纳米管：
106.本实施例以碳黑(super p)为载体，经燃烧法，以柠檬酸作为助剂，将金属铁担载到碳黑上，铁的担载量为50％，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1。具体方法如下：
107.把碳黑(super p)与硝酸铁按需要的比例在少量蒸馏水里充分混合形成粘稠浆料；将碳黑和硝酸铁质量总和的30％重量的柠檬酸加入到浆料中进行充分混合研磨。将混合后的浆料在氩气的惰性气氛下进行焙烧，焙烧条件为350℃3小时，焙烧后得到黑色粉末；将所得黑色粉末，在5％h2/ar环境中进行还原处理，还原处理条件为650℃，6小时。最终收集到碳黑担载的铁催化剂的黑色粉末，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1(以下称催化剂)。
108.将实施例三中制备的催化剂放置于微波下测试：测试条件为：在氩气的惰性气氛下，测试催化剂在1000w微波作用下的加热速率和温度。测试结果显示催化剂在微波作用下的加热速率约为12.5度/秒；稳定温度约为376℃(图5)。
109.采用实施例三种制备的催化剂进行微波处理的制取纳米碳材料：
110.将20g聚乙烯塑料颗粒粉碎并与20g催化剂进行充分的物理机械混合；将混合后的样品投入微波反应器中，在氩气条件(100ml/min)下进行10分钟的吹扫；设定微波功率为1000w，频率2.45ghz，反应10分钟。收集到固体产物34.3g。经检测，制备的碳纳米管为多壁碳纳米管，直径约为5-20nm(图6)。
111.实施例四：
112.采用浸渍法制备碳黑(super p)担载的多种不同金属体系催化剂，并用于微波催化分解聚乙烯制备多壁碳纳米管
113.本实施例以碳黑(super p)为载体，经浸渍法将不同金属包括铁，镍，钴和铜担载到碳黑上，金属的担载量为40％，最终获得的催化剂粉末金属和碳的质量比为2：3。另外，制备了以碳黑(super p)为载体的双金属催化剂，其中双金属包括铁-铝，镍-铝和钴-铝的双金属，金属的担载量为40％，铝的担载量为10％。最终获得的催化剂粉末金属和铝和碳的质量比为4：1：4。具体方法如下：
114.把碳黑(super p)与金属的前驱体按需要的比例在蒸馏水里充分混合；在氩气的惰性气氛下，350℃煅烧3小时；煅烧完成后，在5％h2/ar环境中对催化剂进行还原处理，还原处理条件为650℃，6小时。最终收集到碳黑担载的铁催化剂的黑色粉末，最终获得的催化剂粉末铁和碳的质量比为1：1(以下称催化剂)。
115.将实施例四中制备的多种催化剂分别放置于微波下测试：
116.测试条件为：在氩气的惰性气氛下，测试催化剂在1000w微波作用下的加热速率和温度。
117.测试结果显示：
118.fe/c,ni/c,co/c和cu/c催化剂在微波作用下的加热速率分别为15.3，11.2，8.9和7.3度/秒；稳定温度分别为431，376，354和298℃。
119.fe-al/c,ni-al/c,和co-al/c双金属催化剂在微波作用下的加热速率分别为18.9，14.3和12.5度/秒；稳定温度分别为422，389和364℃(表格1)。
120.表格1实施例四中制备的不同催化剂在微波作用下的升温测试结果统计
[0121][0122][0123]
采用实施例四种制备的多种催化剂进行微波处理的制取纳米碳材料：
[0124]
将20g聚乙烯塑料颗粒粉碎并与20g催化剂进行充分的物理机械混合；将混合后的样品投入微波反应器中，在氩气条件(100ml/min)下进行10分钟的吹扫；设定微波功率为1000w，频率2.45ghz，反应10分钟。收集固体产物并进行分析。
[0125]
其中，fe/c,ni/c,co/c和cu/c催化剂在微波作用下催化分解聚乙烯，收集到固体产物分别为32.5，33.1，28.3和30.2g。
[0126]
fe-al/c,ni-al/c,和co-al/c双金属催化剂在微波作用下催化分解聚乙烯，收集到固体产物分别为32.8，32.1和30.4g。(表格2)
[0127]
经检测，固体样品中均检测到多壁碳纳米管，直径约为5-50nm。
[0128]
表格2实施例四中不同催化剂微波催化分解聚乙烯制备碳纳米管的物料守恒计算
[0129][0130]
对比例一：
[0131]
采用碳黑(super p)为催化剂，微波催化分解聚乙烯制备多壁碳纳米管
[0132]
本对比例以碳黑(super p)为催化剂，与聚乙烯颗粒混合后至于微波下，经微波分解，制备多壁碳纳米管。具体方法如下：
[0133]
首先，将碳黑(super p)至于微波下进行升温测试：测试条件为：在氩气的惰性气氛下，测试催化剂在1000w微波作用下的加热速率和温度。测试结果显示催化剂在微波作用下的加热速率约为4度/秒；稳定温度约为373℃(图7)。
[0134]
将20g聚乙烯塑料颗粒粉碎并与20g碳黑(super p)进行充分的物理机械混合；将混合后的样品投入微波反应器中，在氩气条件(100ml/min)下进行10分钟的吹扫；设定微波功率为1000w，频率2.45ghz，反应10分钟。收集到固体产物19.5g。经检测，无碳纳米管生产。
[0135]
本对比例发现，碳黑在微波作用下，虽然具有优良的吸波升温能力，但是其不具备催化能力，无法催化分解聚乙烯制备碳纳米管。
[0136]
对比例二：
[0137]
以铁粉为催化剂，微波催化分解聚乙烯制备多壁碳纳米管
[0138]
本对比例以铁粉为催化剂，所用铁粉为商用购买铁粉(sigama-aldrich)，尺寸为20mesh(0.841cm)；与聚乙烯颗粒混合后至于微波下，经微波分解，制备多壁碳纳米管。具体方法如下：
[0139]
首先，将铁粉至于微波下进行升温测试：测试条件为：在氩气的惰性气氛下，测试催化剂在1000w微波作用下的加热速率和温度。测试结果显示催化剂在微波作用下的加热速率约为1度/秒；稳定温度约为126℃(图8)。
[0140]
将20g聚乙烯塑料颗粒粉碎并与20g金属铁催化剂进行充分的物理机械混合；将混合后的样品投入微波反应器中，在氩气条件(100ml/min)下进行10分钟的吹扫；设定微波功率为1000w，频率2.45ghz，反应10分钟。收集到固体产物39.7g。经检测，聚乙烯并未分解，无碳纳米管生成。
[0141]
本对比例发现，20mesh铁粉在微波作用下，不具备吸波升温能力，无法达到催化反应所需温度。
[0142]
通过以上示例描述，本领域的技术人员易于理解，在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
[0143]
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
[0144]
在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。