[发明专利]用于生产碳纳米管的方法和催化剂

权利要求书

1.一种生产碳纳米管的方法，包括：

在反应器单元中使含有至少一种除铁以外的族VIII金属与至少一种族VIb金属的金属催化粒子与有效量的含碳气体在足以催化生产碳纳米管的温度下接触，以使显著部分的碳纳米管是单壁碳纳米管。

2.根据权利要求1的方法，其中族VIII金属选自Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt及其混合物。

3.根据权利要求1或2中任一项的方法，其中族VIb金属选自Cr、Mo、W及其混合物。

4.根据权利要求1的方法，其中族VIII金属选自Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt及其混合物，其中族VIb金属选自Cr、Mo、W及其混合物。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述金属催化粒子进一步含有沉积金属的的载体。

6.根据权利要求5的方法，其中载体选自二氧化硅、MCM-41、氧化铝、MgO、Mg(Al)O、ZrO₂和分子筛沸石。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中族VIII金属与族VIb金属的比率是约1∶10至约15∶1。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中族VIII金属与族VIb金属的比率是约1∶5至约2∶1。

9.根据权利要求5或6中任一项的方法，其中催化粒子含有约1-20重量％的金属。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中含碳气体选自饱和的烃、脂族烃、氧化的烃、芳族烃、一氧化碳及其混合物。

11.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中含碳气体进一步含有稀释剂气体。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中温度足够地低于所述含碳气体的热分解温度以便避免显著形成热解的碳。

13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其中所述温度为约500-1200℃。

14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中所述温度为约600-850℃。

15.根据权利要求1-14中任一项的方法，其中所述温度为约650-750℃。

16.根据权利要求1-15中任一项的方法，其中催化制得的碳纳米管进一步包括多壁碳纳米管。

17.根据权利要求1-16中任一项的方法，其中单壁碳纳米管占催化制得的纳米管的至少约60％到至少约95％。

18.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Co。

19.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Ni。

20.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Ru。

21.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Rh。

22.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Pd。

23.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Ir。

24.根据权利要求1-17中任一项的方法，其中族VIII金属是Pt。

25.根据权利要求1-24中任一项的方法，其中族VIb金属是Cr。

26.根据权利要求1-24中任一项的方法，其中族VIb金属是Mo。

27.根据权利要求1-24中任一项的方法，其中族VIb金属是W。

28.根据权利要求1-27中任一项的方法，其中金属催化粒子含有至少一种额外的族VIII金属。

29.根据权利要求1-28中任一项的方法，其中金属催化粒子含有至少一种额外的族VIb金属。

30.根据权利要求1-29中任一项的方法，其中金属催化粒子含有至少一种额外的族VIII金属和至少一种额外的族VIb金属。