一种可控合成碳纳米管的方法与流程

文档序号:12086661阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可控合成碳纳米管的方法,其特征在于以酯类有机化合物为碳源,与水和氧气在催化剂作用下自热重整合成碳纳米管;其具体步骤如下:先称取催化剂装填到反应器中,将反应器及预热器在通入气体的条件下分别升温至反应温度和反应预热器温度;当温度稳定后,按比例通入酯类化合物,氧气,水和氮气,液体在预热器中气化并与氧气和氮气混合,然后进入反应器与催化剂进行自热重整反应,开始合成碳纳米管,反应时间为10min~12h;反应结束后,停止通入反应物,改为通入保护气N2,将预热器和反应器降温后,分离催化剂得到碳纳米管。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的催化剂以Ni、Fe、Co、Mn、Cu、Zn或Y的金属氧化物中的一种或多种为活性组分,以La、Ce、W、Mo、Ba或K的金属氧化物中一种或多种为助催化剂,以分子筛、活性炭、NaCl、KCl或MgSO4中的一种为载体;以载体质量为基准,活性组分与助催化剂的总负载百分含量为0.5~25%,活性组分与助催化剂的质量比为1:(0~4)。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述的催化剂由浸渍法、溶胶凝胶法、共沉淀法或水热反应法制备,催化剂焙烧温度为400~800℃,焙烧时间为1~12h。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的酯类有机化合物为甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、地沟油或脂肪酸甲酯。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于以催化剂质量为基准,每小时通入的酯类化合物的质量与催化剂的质量比为1:(0.1~10),以酯类化合物中C原子的摩尔数为基准,H2O/O2/C的摩尔比为(0.1~6):(0.1~5):1),O2/N2体积比为1:(0.5~10)。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于反应器的反应温度为300~800℃,反应预热器温度为120~500℃。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的将反应器及预热器在通入气体的条件下分别升温至反应温度和反应预热器温度,其中所通入的气体为N2、空气或者是H2体积百分量小于4%的H2和N2的混合气。

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