催化剂纳米粒子的制备装置及方法、单壁碳纳米管及其宏量合成装置及方法制造方法及图纸

技术编号:43516489 阅读:34 留言:0更新日期:2024-12-03 12:07
本发明专利技术公开了一种催化剂纳米粒子的制备装置及方法、单壁碳纳米管及其宏量合成装置及方法。该装置由催化剂制备单元、生长单元及产物收集单元构成,催化剂制备单元集成微等离子体反应器、催化剂与阻凝剂载气预热器、输送器及蒸发器,形成高效且精细的催化剂制备。通过运用预热氩气流、连续流动的微等离子体、预热的鞘层混合气幕及碳源混和气幕,采用多步化学气相工艺对铁催化剂进行精细结构调控,成功实现了在高体积浓度纳米粒子条件下,窄尺寸分布在~1.5 nm和~3.5 nm铁纳米粒子流的集中生成,利用这些铁纳米粒子,可合成具有高结晶度、窄直径分布的单壁碳纳米管,并实现日产千克级的宏量合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种催化剂纳米粒子的制备装置及方法、单壁碳纳米管及其宏量合成装置及方法,属于纳米材料制备。


技术介绍

1、单壁碳纳米管(swcnts)具有高长径比、高柔韧性等独特的形态、物理和机械性能,使其成为高性能导电和增强材料。单壁碳纳米管在活性材料颗粒之间建立了强韧的长程导电网络结构,成为提高了锂电池的关键特性,如改善循环寿命、提高倍率性能和活性材料之间的内聚力,这对于存在高体积膨胀的含硅负极体系尤其重要,单壁碳纳米管可以极大的缓解衰退问题,有效助力硅作为高容量负极活性材料的产业化应用,但如何实现宏亮swcnts制备一直是制约其发展的关键因素。

2、浮动化学气相合成(fccvd)是一种常见的合成单壁碳纳米管的方法。将催化剂前驱体和碳氢化合物的溶液送入加热的反应容器中,催化剂前驱体被加热分解,随着载气进入到适合碳氢化合物分解的温度区,进行碳纳米管的成核和生长,但一直难以突破日产千克级别的制备。jung等通过降低催化剂前驱体溶液中催化剂的浓度,虽然可以获得g/d比为62.5的高结晶性的swcnts,但会牺牲产率,高产率和尺寸均匀性是难以同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于,具体包括:

3. 根据权利要求1所述用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于:所述第一催化剂纳米粒子流中的催化剂纳米粒子的粒径为1nm~12 nm、浓度不小于2×1016 cm-3,所述第二催化剂纳米粒子流中的催化剂纳米粒子的粒径为1nm~6 nm、浓度不小于2×1016 cm-3;

4.根据权利要求1所述用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于,具体包括:

3. 根据权利要求1所述用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于:所述第一催化剂纳米粒子流中的催化剂纳米粒子的粒径为1nm~12 nm、浓度不小于2×1016 cm-3,所述第二催化剂纳米粒子流中的催化剂纳米粒子的粒径为1nm~6 nm、浓度不小于2×1016 cm-3;

4.根据权利要求1所述用于制备高体积浓度、窄直径分布的催化剂纳米粒子的方法,其特征在于:所述催化剂包括含铁的有机物,所述阻凝剂包括含有硫元素的...

【专利技术属性】
技术研发人员:常艺漆斌杨劲松
申请(专利权)人:江西铜业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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