单壁碳纳米管及其制备方法和装置制造方法及图纸

技术编号:40092236 阅读:204 留言:0更新日期:2024-01-23 16:23
本申请涉及单壁碳纳米管的制备技术领域,提供了一种单壁碳纳米管及其制备方法和装置,其中制备方法包括以下步骤:提供碳源以及液相催化剂;所述碳源为二氧化碳和焦炭在600℃~1000℃温度范围下制备而成,所述液相催化剂包括有机过渡金属化合物和溶剂;将所述碳源与所述液相催化剂混合,在800℃~1500℃温度范围下进行催化裂解反应,得单壁碳纳米管。本申请提供的单壁碳纳米管的制备方法采用液相催化剂,无须像制备固相催化剂那样的繁杂,不用进行滴定、沉淀、干燥、煅烧等繁琐过程。也不存在酸碱污染等危害,液相金属催化剂使用更加方便,总的来说,本申请提供的单壁碳纳米管的制备方法安全可靠、成本低廉、环保高效。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于纳米新材料制备的,尤其涉及一种单壁碳纳米管及其制备方法和装置


技术介绍

1、碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构的一维量子材料,其径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口。碳纳米管是由呈六边形排列的单层石墨烯卷曲而成的一层到数十层的同轴圆管,层与层之间保持固定的距离,约为0.34nm,直径一般为0.5~100nm。根据构成碳纳米管管壁的石墨烯片层数,可将其分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。其中单壁碳纳米管直径一般为0.5~3nm,具有优异的电子、机械、力学等性能,是材料科学领域多年的研究热点之一。目前,单壁碳纳米管在电子领域、光电领域、能源领域、催化领域、生物医学领域均有巨大的潜在应用场景。

2、单壁碳纳米管的制备方法可分为化学气相沉积法、石墨电弧法、烧蚀激光法、太阳能法、常温化学合成法、燃烧法、水热法等。化学气相沉积法制备碳纳米管时,选用的碳源是烷烃类、烯烃类、炔烃类等易燃易爆气体,反应过程中存在安全隐患,还需要制备固态催化剂,进行滴定、沉淀、干燥、煅烧等繁琐过程,而且还会产生酸碱污染等危害。

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单壁碳纳米管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述二氧化碳气体的纯度≥99.5%;所述焦炭的灰分范围在10%~18%、挥发分占比范围≤3%,所述焦炭的固定碳的含量范围77%~95%。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述有机过渡金属化合物包括二茂铁、二茂钴、二茂镍中的至少一种;和/或

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述有机过渡金属化合物为二茂铁,纯度在99.0%以上;所述溶剂为噻吩,纯度在99.0%以上。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述催...

【技术特征摘要】

1.一种单壁碳纳米管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述二氧化碳气体的纯度≥99.5%;所述焦炭的灰分范围在10%~18%、挥发分占比范围≤3%,所述焦炭的固定碳的含量范围77%~95%。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述有机过渡金属化合物包括二茂铁、二茂钴、二茂镍中的至少一种;和/或

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述有机过渡金属化合物为二茂铁,纯度在99.0%以上;所述溶剂为噻吩,纯度在99.0%以上。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述催化裂解反应过程中,通过载气运输所述碳源进入反应体系内;

6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘大喜王峰
申请(专利权)人:深圳烯湾科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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