本发明涉及催化剂，具体的说，尤其涉及一种阵列碳纳米管催化剂的制备及应用。
背景技术：
1、碳纳米管具有优异的导电性、超高的力学强度、极高的化学稳定性和热稳定性等特点，可广泛应用于高性能复合材料、电容器、储氢、电磁吸波材料等领域。
2、目前，碳纳米管的制备方法主要有电弧放电法、激光蒸发法和化学气相沉积法(chemical vapor deposition，cvd)等。除此三种常用方法外，还有电子束辐射法、电解法和热解聚合物法等。
3、其中，化学气相沉积法具有成本低、产量大、试验条件易于控制等优点，是目前最适于工业化大批量生产的方法。cvd法的原理为在含有碳源的气体流经催化剂表面时分解，并在有催化剂的一侧诱导形成碳纳米管结构。因此，在碳纳米管合成过程中，关键是选择合适的催化剂，但是现有的催化剂制得的碳纳米管转化率和产率偏低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种阵列碳纳米管催化剂的制备及应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阵列碳纳米管催化剂，由以下成分组成：8-12份活性金属、5-15份载体金属、13-18份络合剂。
3、优选的，所述活性金属为可溶性的铁盐、钴盐、镍盐和钼酸盐中的一种或多种组合；所述载体金属为可溶性的铝盐、钙盐和硅铝酸盐中的一种或多种组合；所述络合剂包括酒石酸、山梨酸、乙二醇、聚乙二醇和丙三醇中的一种或多种组合。
4、一种阵列碳纳米管催化剂的制备方法，该方法按如下步骤进行：
5、步骤一、将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂溶解在水中，搅拌均匀使试剂完全溶解，得到催化剂前驱体溶液；
6、步骤二，将溶液的混合溶液在600℃的条件下煅烧1h，得到催化剂。
7、优选的，步骤一中的搅拌速度为500r/min。
8、优选的，步骤二还包括将煅烧后的物质研磨成细粉。
9、一种阵列碳纳米管催化剂的应用，所述阵列碳纳米管催化剂通过化学气相沉积法制备碳纳米管；
10、化学气相沉积法制备碳纳米管的步骤为：将上述制得的阵列碳纳米管催化剂置于卧式炉中，升温至800℃，以16m³/h通入丙烷作为碳源，反应3h，制备得到碳纳米管，制备得到碳纳米管，制得的碳纳米管转化率为40-50％、倍率为70-80倍，制成粉末压片后的电阻率为69-75mω·cm。
11、有益效果：本发明的有益效果是：本发明提供的一种阵列碳纳米管催化剂的制备及应用，该催化剂制备方法通过将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂进行混合，然后再对沉淀物进行高温煅烧，使其形成催化剂；该制备方法通过严格控制各个步骤的工艺条件以及各组分的配比，使制得的催化剂催化活性高，在该催化剂的催化作用下，碳纳米管转化率较高，倍率也较高，且制得的碳纳米管具有高导电性，该催化剂可有效降低碳纳米管的生产成本。
12、实施方式
13、下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
14、一种阵列碳纳米管催化剂，由以下成分组成：8-12份活性金属、5-15份载体金属、13-18份络合剂。
15、本发明中，所述活性金属为可溶性的铁盐、钴盐、镍盐和钼酸盐中的一种或多种组合；所述载体金属为可溶性的铝盐、钙盐和硅铝酸盐中的一种或多种组合；所述络合剂包括酒石酸、山梨酸、乙二醇、聚乙二醇和丙三醇中的一种或多种组合。
16、一种阵列碳纳米管催化剂的制备方法，该方法按如下步骤进行：
17、步骤一、将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂溶解在水中，搅拌均匀使试剂完全溶解，得到催化剂前驱体溶液；
18、步骤二，将溶液的混合溶液在600℃的条件下煅烧1h，得到催化剂。
19、本发明中，步骤一中的搅拌速度为500r/min。
20、本发明中，步骤二还包括将煅烧后的物质研磨成细粉。
21、一种阵列碳纳米管催化剂的应用，所述阵列碳纳米管催化剂通过化学气相沉积法制备碳纳米管；
22、化学气相沉积法制备碳纳米管的步骤为：将上述制得的阵列碳纳米管催化剂置于卧式炉中，升温至800℃，以16m³/h通入丙烷作为碳源，反应3h，制备得到碳纳米管，制备得到碳纳米管，制得的碳纳米管转化率为40-50％、倍率为70-80倍，制成粉末压片后的电阻率为69-75mω·cm。
23、实施例
24、由以下成分组成：8份活性金属、5份载体金属、13份络合剂。
25、本发明中，所述活性金属为可溶性的铁盐、钴盐、镍盐和钼酸盐中的一种或多种组合；所述载体金属为可溶性的铝盐、钙盐和硅铝酸盐中的一种或多种组合；所述络合剂包括酒石酸、山梨酸、乙二醇、聚乙二醇和丙三醇中的一种或多种组合。
26、一种阵列碳纳米管催化剂的制备方法，该方法按如下步骤进行：
27、步骤一、将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂溶解在水中，搅拌均匀使试剂完全溶解，得到催化剂前驱体溶液；
28、步骤二，将溶液的混合溶液在600℃的条件下煅烧1h，得到催化剂。
29、本发明中，步骤一中的搅拌速度为500r/min。
30、本发明中，步骤二还包括将煅烧后的物质研磨成细粉。
31、一种阵列碳纳米管催化剂的应用，所述阵列碳纳米管催化剂通过化学气相沉积法制备碳纳米管；
32、化学气相沉积法制备碳纳米管的步骤为：将上述制得的阵列碳纳米管催化剂置于卧式炉中，升温至800℃，以16m³/h通入丙烷作为碳源，反应3h，制备得到碳纳米管，制备得到碳纳米管，制得的碳纳米管转化率为40％、倍率为70倍，制成粉末压片后的电阻率为69mω·cm。
33、实施例
34、由以下成分组成：12份活性金属、15份载体金属、18份络合剂。
35、本发明中，所述活性金属为可溶性的铁盐、钴盐、镍盐和钼酸盐中的一种或多种组合；所述载体金属为可溶性的铝盐、钙盐和硅铝酸盐中的一种或多种组合；所述络合剂包括酒石酸、山梨酸、乙二醇、聚乙二醇和丙三醇中的一种或多种组合。
36、一种阵列碳纳米管催化剂的制备方法，该方法按如下步骤进行：
37、步骤一、将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂溶解在水中，搅拌均匀使试剂完全溶解，得到催化剂前驱体溶液；
38、步骤二，将溶液的混合溶液在600℃的条件下煅烧1h，得到催化剂。
39、本发明中，步骤一中的搅拌速度为500r/min。
40、本发明中，步骤二还包括将煅烧后的物质研磨成细粉。
41、一种阵列碳纳米管催化剂的应用，所述阵列碳纳米管催化剂通过化学气相沉积法制备碳纳米管；
42、化学气相沉积法制备碳纳米管的步骤为：将上述制得的阵列碳纳米管催化剂置于卧式炉中，升温至800℃，以16m³/h通入丙烷作为碳源，反应3h，制备得到碳纳米管，制备得到碳纳米管，制得的碳纳米管转化率为50％、倍率为80倍，制成粉末压片后的电阻率为75mω·cm。
43、实施例
44、由以下成分组成：10份活性金属、10份载体金属、15份络合剂。
45、本发明中，所述活性金属为可溶性的铁盐、钴盐、镍盐和钼酸盐中的一种或多种组合；所述载体金属为可溶性的铝盐、钙盐和硅铝酸盐中的一种或多种组合；所述络合剂包括酒石酸、山梨酸、乙二醇、聚乙二醇和丙三醇中的一种或多种组合。
46、一种阵列碳纳米管催化剂的制备方法，该方法按如下步骤进行：
47、步骤一、将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂溶解在水中，搅拌均匀使试剂完全溶解，得到催化剂前驱体溶液；
48、步骤二，将溶液的混合溶液在600℃的条件下煅烧1h，得到催化剂。
49、本发明中，步骤一中的搅拌速度为500r/min。
50、本发明中，步骤二还包括将煅烧后的物质研磨成细粉。
51、一种阵列碳纳米管催化剂的应用，所述阵列碳纳米管催化剂通过化学气相沉积法制备碳纳米管；
52、化学气相沉积法制备碳纳米管的步骤为：将上述制得的阵列碳纳米管催化剂置于卧式炉中，升温至800℃，以16m³/h通入丙烷作为碳源，反应3h，制备得到碳纳米管，制备得到碳纳米管，制得的碳纳米管转化率为45％、倍率为75倍，制成粉末压片后的电阻率为71mω·cm。
53、本发明的催化剂制备方法通过将含活性金属元素的活性组分、含载体金属元素的载体组分和络合剂进行混合，然后再对沉淀物进行高温煅烧，使其形成催化剂；该制备方法通过严格控制各个步骤的工艺条件以及各组分的配比，使制得的催化剂催化活性高，在该催化剂的催化作用下，碳纳米管转化率较高，倍率也较高，且制得的碳纳米管具有高导电性，该催化剂可有效降低碳纳米管的生产成本。
54、 编号 活性金属（份） 载体金属（份） 络合剂（份） 碳纳米管倍率（倍） 实施例1 8 5 13 70 实施例2 12 15 18 80 实施例3 10 10 15 75 比较例1 20 30 10 45
55、表1
56、由表1可知，实施例1-3与比较例1相比，碳纳米管倍率明显提高。
57、以上所描述的实施例是本发明的优选实施方式，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。