[发明专利]利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法

权利要求书

1.利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法如下：一、按照重量份数比将50～95份聚合物、4.5～40份改性蒙脱土和0.5～45份催化剂在聚合物的熔融温度下混合均匀，得混合物；二、将步骤一所得的混合物加入到石英管中，然后用N₂排净石英管中的空气，再以30ml/min～100ml/min的流速将小分子气体通入石英管中10min～15min；三、将经过步骤二处理的石英管放入温度为450℃～650℃的管式炉中反应0.5～3小时，然后再在N₂气保护的条件下冷却至室温，即得碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤一中所述的聚合物为聚烯烃及尼龙中的一种或两种的混合物。

3.根据权利要求2所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、马来酸酐接枝的聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙丙橡胶、三元乙丙胶、聚苯乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯、天然橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物及丁二烯-丙烯腈共聚物中的一种或两种的组合。

4.根据权利要求2所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于所述的尼龙为尼龙6、尼龙66或尼龙1010。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤二中所述的小分子气体为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯或丁烷。

6.根据权利要求5所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤一中所述的催化剂为纳米铁、纳米钴或纳米镍。

7.根据权利要求5所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤一中所述的催化剂为氧化镍、氧化钴或氧化铁。

8.根据权利要求5所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤一中所述的催化剂为氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化铁、碱式碳酸镍、碱式碳酸钴、碱式碳酸铁、草酸镍、草酸钴、草酸铁、甲酸镍、甲酸钴或甲酸铁。

9.根据权利要求5所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤一中所述的催化剂为Fe-Al类水滑石、Co-Al类水滑石、Ni-Al类水滑石、Fe-Co-Al类水滑石、Fe-Ni-Al类水滑石、Co-Ni-Al类水滑石或Fe-Co-Ni-Al类水滑石。

10.根据权利要求5所述的利用小分子气体和聚合物合成碳纳米管的方法，其特征在于步骤一中按照重量份数比将90份聚合物、5份改性蒙脱土和5份催化剂在聚合物的熔融温度下混合均匀。