一种负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域，该方法包括对碳纳米管进行干燥脱水处理，随后置于反应罐中加热并抽真空；将混合有金属催化剂前驱体、乙醇与烷烃类有机溶剂的前驱物溶液预热后注射到碳纳米管表面，释放负压并通入超纯水进行超声分散，随后对碳纳米管进行冷冻干燥；对冷冻干燥后的碳纳米管依次进行有氧煅烧和氢气还原处理，得到负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂。本发明专利技术利用乙醇与烷烃类有机溶剂来减少前驱物溶液的表面张力，同时通过预先排出碳纳米管内的空气和水分，再利用气压差将前驱物溶液挤入碳纳米管内，大大提高了前驱物溶液的渗透率，进而提高了管内催化剂负载量。负载量。负载量。

【技术实现步骤摘要】
一种负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米材料制备
，具体为一种负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于碳纳米管独特的结构和性质，使其具备作为催化剂载体的优异条件。通过选择合适的途径将催化剂填充到碳纳米管内部，利用碳纳米管管腔对催化剂性能的调变作用，可以达到提高催化活性的目的。根据填充物状态的不同，可以将填充的方法分为气相法和液相法。
[0003]液相法又分为熔融法和浸渍法，金属卤化物和氧化物等盐类的填充常采用熔融法，此方法是将填充物与碳纳米管混合、研磨，使二者充分接触，再将温度升高到填充物的熔点以上，熔化之后的填充物在毛细作用下进入碳纳米管内部。而对于以分散颗粒状填充在碳纳米管内部的金属颗粒，通常用浸渍法进行填充：首先将填充物溶解在合适的溶剂中，再将碳纳米管分散在上述溶液中，通过浸泡或加热回流等手段使溶剂和填充物共同进入碳纳米管内部。
[0004]常规液相浸渍法利用溶剂自身表面张力性质和碳纳米管毛细管作用可以使溶液进入碳纳米管内部，但是碳纳米管本身内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对碳纳米管进行干燥脱水处理，随后置于反应罐中加热并抽真空；S2：将金属催化剂前驱体溶于乙醇与烷烃类有机溶剂的混合溶液中，得到前驱物溶液；S3：将步骤S2中得到的前驱物溶液注射到碳纳米管表面，其中所述注射到碳纳米管表面的前驱物溶液体积大于碳纳米管孔容；随后释放反应罐中的负压，利用气压差将前驱体溶液向管碳纳米内挤进或挤深；接着往反应罐中通入超纯水并进行超声分散处理，并将处理后的碳纳米管进行冷冻干燥；S4：将冷冻干燥后的碳纳米管放入炉中进行煅烧，使金属催化剂前驱体中的金属离子转化为氧化态；当转化结束后调节炉温并往炉内通氢气，对煅烧后的氧化态金属进行氢气还原处理，使得氧化态金属转化为金属单质，冷却后得到负载金属纳米颗粒的碳纳米管催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述干燥脱水处理为：将碳纳米管放入烘箱中，在90℃～120℃下烘烤1～3h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，设定加热温度为160℃～180℃；所述真空度为0.2MPa；所述碳纳米管在反应罐中真空脱气3～6h后调整加热温度为60℃～70℃且继续保持反应罐内真空。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周秉亮，刘秀娟，刘南清，汪梅，
申请(专利权)人：江苏农林职业技术学院，
类型：发明
国别省市：