以石墨烯为载体的催化剂及由此制得的碳纳米材料制造技术

本发明专利技术公开了一种以石墨烯为载体的催化剂及由此制得的碳纳米材料。该碳纳米管催化剂的制备方法包括以下步骤：（1）将石墨烯、含Ⅷ族元素化合物、含M族元素化合物、含ⅥB族元素的化合物进行液相混合；（2）将上述混合液进行混炼得到前驱体；（3）将前驱体进行烧结得到催化剂。采用该制备的催化剂先通入还原性气体和保护性气体的混合气体，然后通入碳源气体和保护性气体的混合气体，通过CVD法制备出碳纳米管。本发明专利技术以具备纳米孔结构的石墨烯材料为载体，将金属元素负载于该纳米孔内，使得制备的碳纳米管催化剂的粒径可控性较强，使用该催化剂通过CVD法制备的碳纳米管的管径较小、管径均一、质量高。

【技术实现步骤摘要】
以石墨烯为载体的催化剂及由此制得的碳纳米材料
本专利技术涉及碳纳米管的
，尤其涉及以石墨烯为载体的催化剂及由此制得的碳纳米材料。
技术介绍
碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。碳纳米管应用潜力巨大，其可能应用领域包括：导电和高强度复合材料，能量存储和转化装置（燃料电池），传感器，场发射显示器和发射源，纳米半导体器件，微探针和微导线等。碳纳米管的制备方法主要有化学气相沉积法（CVD法）、电弧法、激光刻蚀法等。激光刻蚀法可以获得高纯度的产物。但是高功率的激光设备价格高昂，且不容易放大。电弧法虽然设备简单、产物质量高，但成本比CVD法高。CVD法可以分为两大类型：一类是浮动催化法；另一类是预先制备催化剂的固定催化法。无论是哪种CVD法，催化剂的制备对管径的控制都至关重要，控制催化剂的粒径可以得到小管径，甚至是单壁碳纳米管。美国HyperionCatalysisInternational的专利CN101189371A公开了了一种在与含碳气体反应时能够选择性地使单壁碳纳米管生长的活化催化剂制备技术，。该活化催化剂通过还原包含络合氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照质量份数将6～12份石墨烯、以Ⅷ族元素计1～112份含Ⅷ族元素化合物、以M族元素计0～135份含M族元素化合物、以ⅥB族元素计0～135份含ⅥB族元素的化合物溶解于溶剂中形成混合溶液，所述M族元素选自ⅡA、ⅢA、ⅣA族元素中的一种或至少两种；（2）将所述混合溶液在100～150℃下进行混炼处理1～12H，得到催化剂前躯体；（3）将所述催化剂前躯体置入保护性气体的氛围中在400～1000℃温度下烧结1～2H制得碳纳米管催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照质量份数将6～12份石墨烯、以Ⅷ族元素计1～112份含Ⅷ族元素化合物、以M族元素计0～135份含M族元素化合物、以VIIB族元素计0～135份含VIIB族元素的化合物溶解于溶剂中形成混合溶液，所述M族元素选自ⅡA、ⅢA、ⅣA族元素中的一种或至少两种；所述ⅡA族元素为镁或钙，所述ⅢA族元素为铝，所述ⅣA族元素为硅，所述Ⅷ族元素为铁、钴、镍中的一种或至少两种，所述VIIB族元素为锰；(2)将所述混合溶液在100～150℃下进行混炼处理1～12h，得到催化剂前躯体；(3)将所述催化剂前躯体置入保护性气体的氛围中在400～1000℃温度下烧结1～2h制得碳纳米管催化剂；石墨烯的比表面积为200～1200m2/g；所述碳纳米管催化剂是以石墨烯的纳米孔为载体，将金属元素负载于该纳米孔内。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的片层为10层以下。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁奇，梅佳，时浩，孔东亮，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44