[发明专利]一种碳纳米管催化剂制备方法

说明书

本发明属于碳纳米管制备技术领域，涉及一种碳纳米管催化剂制备方法，具体工艺过程包括制备共沉淀溶液和制备碳纳米管催化剂共两个步骤，使用Fe(NO₃)₃·9H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O和去离子水制备A溶液，使用(NH₄)₂CO₃、NH₃·H₂O和去离子水制备B溶液，在A溶液中加入混合物，搅拌使其形成微乳液，将B溶液滴入微乳液中，得到共沉淀溶液，分别用无水乙醇和去离子水洗涤共沉淀溶液，冷冻干燥后，通过焙烧和还原，得到碳纳米管催化剂，能够制备管径为6‑10nm的碳纳米管；其工艺简单，用微乳液纳米反应器制备碳纳米管催化剂，绿色环保，通过冷冻干燥避免聚集的提纯方式，以提高碳纳米管管径的均匀程度，并降低粒径，生产成本低廉。

技术领域：

本发明属于碳纳米管制备技术领域，涉及一种碳纳米管催化剂制备方法，具体是通过微乳液纳米反应器制备碳纳米管催化剂。

背景技术：

碳纳米管属于一维量子材料，是一种由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，具有特殊的结构，层与层之间保持约0.34nm的固定距离，直径一般为2-20nm。根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中，螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。

碳纳米管具有优异的力学性能、导电性、热传导能力和储氢能力，被认为是复合材料的理想添加相，其作为加强相和导电相，在纳米复合材料领域有着巨大的应用潜力。

目前，碳纳米管的制备方法有电弧放电法、激光蒸发法、固相热解法和化学气相沉积法(CVD)。其中，化学气相沉积法，又名催化裂解法，其原理是通过烃类(如甲烷、乙烯、丙烯、苯等)或含碳氧化物(如CO)在催化剂的催化下裂解为碳原子，碳原子在催化剂作用下，附着在催化剂微粒表面上形成碳纳米管。CVD法有工作和设备简单、操作安全、制备过程可控、产量高等优点。