一种多壁碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多壁碳纳米管的制备方法，具体涉及利用化学气相沉积法直接制备高比表面积多壁碳纳米管的方法。该方法包括采用沉淀冷冻干燥法制备具有优异催化性能的催化剂，并利用该催化剂在反应器中裂解C1烃生长碳纳米管。利用该方法直接制备的多壁碳纳米管的比表面积高达800‑900m

A Method for Preparing Multi-walled Carbon Nanotubes

The invention relates to a method for preparing multi-walled carbon nanotubes, in particular to a method for directly preparing multi-walled carbon nanotubes with high specific surface area by chemical vapor deposition. The method includes preparing a catalyst with excellent catalytic performance by precipitation freeze-drying method, and using the catalyst to crack C1 hydrocarbons in a reactor to grow carbon nanotubes. The specific surface area of multi-walled carbon nanotubes prepared directly by this method is as high as 800 900m.

【技术实现步骤摘要】
一种多壁碳纳米管的制备方法
本专利技术涉及碳纳米管制备
，具体涉及一种多壁碳纳米管的制备方法。
技术介绍
碳纳米管(CarbonNanotube，CNT),以其优异的导电性、导热性、力学性能和化学稳定性而备受关注。与石墨的片层结构相似，碳纳米管结构中的碳原子之间是sp2杂化，每一个碳原子均有一个未成对的电子位于垂直于片层的π轨道上，所以碳纳米管又具有良好的电学性能。理论计算表明，碳纳米管的电子特性和CNTs的结构十分相关。碳纳米管的导电性取决于它的直径和管壁的螺旋角，它的导电性可以呈现出与金属相似的性质(金属型碳纳米管)，也可以呈现出与硅一样的半导体性质(半导体型碳纳米管)。一般而言，多壁碳纳米管在形成的过程中，层与层之间很容易形成陷阱中心而捕获各种缺陷，因而多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。所以，碳纳米管的管壁层数越少，所包含的缺陷就越少，性能就越好。当管壁数比较少时，碳管的直径相对较小；当管壁数减少到六壁以下时，碳管的直径基本都在5nm以下，此时，碳纳米管含有的缺陷大幅减少并拥有更加优越的物理性能，通常更适合于工程应用。此外，随着碳纳米管直径变小，碳纳米管的比表面积变大，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)催化剂制备将含有活性组分和载体相组分的混合盐溶液与含有碱性沉淀剂的碱性溶液在搅拌下共混后，缓慢升温至80～105℃并保持2～12h后，将所得悬浮液在90～95℃下静置10～12h，过滤并洗涤，所得固体经冷冻干燥，即得催化剂；2)碳纳米管制备将催化剂放于反应器中，在高温条件下，于含氢气的惰性气体氛围中还原后，再在高温条件下，于含C1烃的气体氛围中反应1h，再于惰性气体氛围中自然降温至常温，即得多壁碳纳米管；其中，所述催化剂由所述活性组分和所述载体相组分的复合氧化物组成，且所述活性组分的含量为10～20wt％；所述活性组分为Fe、Co、...

【技术特征摘要】
1.一种多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)催化剂制备将含有活性组分和载体相组分的混合盐溶液与含有碱性沉淀剂的碱性溶液在搅拌下共混后，缓慢升温至80～105℃并保持2～12h后，将所得悬浮液在90～95℃下静置10～12h，过滤并洗涤，所得固体经冷冻干燥，即得催化剂；2)碳纳米管制备将催化剂放于反应器中，在高温条件下，于含氢气的惰性气体氛围中还原后，再在高温条件下，于含C1烃的气体氛围中反应1h，再于惰性气体氛围中自然降温至常温，即得多壁碳纳米管；其中，所述催化剂由所述活性组分和所述载体相组分的复合氧化物组成，且所述活性组分的含量为10～20wt％；所述活性组分为Fe、Co、Ni和Mo中的至少两种，所述载体相组分由Mg和Al组成。2.根据权利要求1所述的一种多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述载体组分中，Mg和Al的原子比例为1～6。3.根据权利要求1所述的一种多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤1中：所述活性组分中的Fe、Co、Ni均以硝酸盐、盐酸盐或硫酸盐中任一种或多种形式应用于所述混合盐溶液的配置；所述活性组分中的Mo以钼酸铵的形式应用于所述混合盐溶液的配置；所述载体相组分中的Mg、Al均以硝酸盐的形式应用于所述混合盐溶液的配置。4.根据权利要求3所述的一种多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述盐溶液为所述活性组分的盐和所述载体相组分的盐共同溶于去离子中所配置成的浓度为0.1～1mol/L的盐溶液。5.根据权利要求1所述的一种多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述碱性沉淀剂包括尿素、碳酸氢铵和碳酸铵中的一种或多种；所述碱性溶液为所述碱性沉淀剂溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜锦锦，张焕，刘文静，刘建平，瞿美臻，汪镭，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51