生物质硅基催化剂制备大管径单壁碳纳米管的方法技术

本发明专利技术提供一种生物质硅基催化剂制备大管径单壁碳纳米管的方法。实验过程如下：(1)催化剂制备：对稻壳等含硅生物质进行水洗、酸浸、洗涤、干燥、焙烧、球磨等处理方式制备出纳米级生物质二氧化硅，并进一步负载金属制备出生物质硅基催化剂，该催化剂具有丰富的孔径小于4nm的介孔结构。(2)单壁碳纳米管的合成：以乙醇为碳源、氢气为还原气、氩气为保护气、钴含量为1wt％的上述催化剂采用化学气相沉积法在还原温度为700℃、生长温度为900～1000℃的条件下可选择性合成大管径单壁碳纳米管。本发明专利技术制备的生物质硅基催化剂可用于选择性合成大管径(大于2nm)单壁碳纳米管。径(大于2nm)单壁碳纳米管。径(大于2nm)单壁碳纳米管。

【技术实现步骤摘要】
生物质硅基催化剂制备大管径单壁碳纳米管的方法


[0001]本专利技术涉及生物质硅基催化剂制备大管径单壁碳纳米管的方法。

技术介绍

[0002]单壁碳纳米管的结构(手性、管径等)决定了其独特的物理化学性能，并极大地影响了单壁碳纳米管在复合材料、电子和光电子学、生物和医学等领域的实际应用。单壁碳纳米管的典型管径分布在0.7
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2nm之间。相较于小管径碳管而言，大管径单壁碳纳米管(＞2nm)在许多先进应用中具有更大的优势。例如，大管径的单壁碳纳米管具有更高的载流子迁移率、更好的纳米管接触以及更快的响应时间，因此它们是很有前途的电子器件材料。此外，根据理论研究，大管径单壁碳纳米管具有更强的毛细管力可用于吸收液体。同时，其具有适合于客体分子封装的内面体体积，在多光谱成像和光转换器件领域具有极大的应用前景。然而，在实际生产过程中得到的单壁碳纳米管通常具有较宽的手性和管径分布，使得它们在这些特定领域中的应用受到限制。因此，获得大管径单壁碳纳米管(＞2nm)富集的样品是非常有必要的。
[0003]以往的研究都致力于通过可控生长或合成后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种权利要求用于合成大管径单壁碳纳米管的生物质硅基催化剂的制备，其特征在于，包括以下步骤：(1)生物质二氧化硅载体的制备：对生物质材料进行预处理，除去表面杂质及可溶性金属盐；高温灼烧得到生物质二氧化硅；球磨处理得到尺寸适宜的高比表面积二氧化硅。(2)生物质硅基催化剂的制备：用一定体积的溶剂溶解一定质量的金属盐，然后将金属盐溶液缓慢滴加到(1)中得到的二氧化硅载体中，在水浴中常温搅拌一段时间，然后升温至60℃持续搅拌至无多余溶剂后，将混合物置于烘箱中60℃干燥过夜，最后将烘干的催化剂研磨并焙烧，得到生物质硅基催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用的生物质原料为稻壳、秸秆、玉米秆、高粱秆、燕麦、大麦、稻糠或高粱壳中的一种或几种的混合物；预处理所用溶剂为硫酸、盐酸、硝酸或离子液体，预处理时间为30min
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2h，预处理温度为20
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60℃；其灼烧温度为300
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800℃、灼烧时间为3
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12h；球磨转速为300
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600r/min，球磨时间为2
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72h。3.根据权利要求1
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2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的过渡金属元素盐，应选用由含有铁、钴、镍、铜、钼、钒等组成的金属盐类中的一种或几种的混合物。优选的，可选择的钴盐有乙酰丙酮钴(Ⅱ)、乙酰丙酮钴(Ⅲ)、乙酸钴、草酸钴。4.根据权利要求1
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3任一所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏，朱莎，戴展硕，李欣泽，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：