[发明专利]一种高纯度碳纳米线圈合成用催化剂的一步水热合成方法及其应用

权利要求书

1.一种高纯度碳纳米线圈合成用催化剂的一步水热合成方法，其特征在于，所述一步水热合成方法包括以下步骤：

(1)采用可溶性Fe³⁺盐和可溶性Sn⁴⁺盐为原料，Fe³⁺盐和Sn⁴⁺盐中Fe：Sn的原子摩尔比30:1～5:1；将其溶解于含有尿素的水溶液中得到催化剂前驱体溶液，其中，Fe³⁺/Sn⁴⁺混合溶液的浓度范围是0.01-0.2mol/l；所述于含有尿素的水溶液中，尿素浓度为10mg/ml-50mg/ml；

(2)将催化剂前驱体溶液转移至反应釜中，利用水热法在120-200℃反应4-20小时，清洗干燥后得到催化剂粉末，催化剂主要由Fe-Sn-O组成。

2.根据权利要求1所述的一种高纯度碳纳米线圈合成用催化剂的一步水热合成方法，其特征在于，所述的可溶性Fe³⁺盐包括但不限于氯化铁、硝酸铁、硫酸铁等，可溶性Sn⁴⁺盐包括但不限于氯化锡，Sn⁴⁺盐与Fe³⁺盐可以任意组合。

3.采用权利要求1或2任一所述的一步水热合成方法制备得到的催化剂的应用，其特征在于，采用该催化剂催化合成副产物少的高纯度碳纳米线圈，方法为：将制备得到的催化剂粉末分散至水或乙醇中，其中分散液浓度为0.1-5mg/ml，再将催化剂分散液均匀分散至衬底表面，基板表面催化剂担载量为0.1-1mg/cm²，最后将其放至于CVD系统中利用化学气相沉积技术合成高纯度碳纳米线圈，产物与担载衬底之间无非晶碳层。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的衬底包括石英片、硅片、SiO₂片、石墨基板、不锈钢或和氧化铝基板。