一种还原活化‑反应耦合一体的碳纳米管制备方法与流程

文档序号:12235914阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种还原活化-反应耦合一体的碳纳米管制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)催化剂活化还原反应:将由导热性能良好的金属材料制成的催化剂还原活化反应器放置在碳纳米管反应器内,具体位置为碳化反应器上部的沉降段内,在碳纳米管制备过程中,借助于碳纳米管生长反应过程的碳化反应器上部的裂解气体余热,完成催化剂还原活化过程;

(2)碳化反应:在催化剂还原活化反应器的底部设置气动开启的板式密封阀,催化剂完成还原活化后,正好碳纳米管制备过程结束,且完成自出料口排出固相产品后,开启此阀,同时在催化剂还原活化反应器顶部加一脉冲气流,将催化剂向下推送到流化床碳化反应器中,控制流化床温度为550~750℃,碳源与惰性气体的配比为碳源气体:惰性气体=0.5~2:1,碳化反应时间为40~90min,反应完成后自出料口排出固相产品。

2.根据权利要求1所述的一种还原活化-反应耦合一体的碳纳米管制备方法,其特征在于,所述还原活化催化剂的导入工艺为,将催化剂送至由导热性能良好的金属材料制成的还原活化流化床反应器中,将氢气与惰性气体的混合气体通入反应器内,其中流化床的温度为350~650℃,氢气与惰性气体的配比为0.5~2.0:1,还原活化时间为5~20min,气体的空塔线速流速为0.05~2.0m/s。

3.根据权利要求1所述的一种还原活化-反应耦合一体的碳纳米管制备方法,其特征在于,所述的还原活化流化床反应器还可以为上半部分由导热性能良好的金属材料制成,下半部分由能够起过滤作用的不锈钢粉末烧结材料制成,底部的气动开启板式密封阀的阀板也是由此不锈钢粉末烧结材料制成;利用碳纳米管制备过程产生的含氢裂解气作为还原剂进行催化剂的还原活化。

4.根据权利要求1所述的一种还原活化-反应耦合一体的碳纳米管制备方法,其特征在于,是所述的碳源为5碳以下碳氢化合物、甲醇、乙醇或丙醇。

5.根据权利要求1所述的一种还原活化-反应耦合一体的碳纳米管制备方法,其特征在于,是所述的催化剂是单相过渡金属或其合金,或含有上述金属或合金的有机化合物。

6.根据权利要求5所述的一种还原活化-反应耦合一体的碳纳米管制备方法,其特征在于,所述催化剂的模板剂为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钙和氧化硅中的一种或一种以上的混合物,模版剂形态为粉体。

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