[发明专利]一种高导电碳纳米管催化剂的生产方法

说明书

本发明公开了一种高导电碳纳米管催化剂的生产方法。本发明通过使用均向共沉淀法加入有机沉淀物，进行氢氧化物的缓慢沉淀，达到能够与载体充分混合，避免由于沉淀速度过快带来的活性物质分散不均匀的问题。本发明能够使活性物质更均匀的分散在载体表面，能够有效控制在生产碳纳米管时长径比不高的问题。本发明通过调变硝酸盐的配比使得活性物质达到最好的分散效果，从而能够在生产碳纳米管时更好的控制碳纳米管产生的缺陷解决碳纳米管导电性能差的原因。

技术领域

本发明涉及碳纳米管技术领域，具体是一种高导电碳纳米管催化剂的生产方法。

背景技术

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，在储能、动力电池、复合材料、芯片、航空等领域均有较高的利用价值。

催化剂是生产碳纳米管的原始材料。性能良好的催化剂可以生产出导电性好、长径比高、性能优异的碳纳米管，对提高了碳纳米管的性能具有重大意义。

现有技术通常采用共沉淀法制备碳纳米管催化剂。其缺点是：使用氨水、氢氧化钠等沉淀剂沉淀速度过快导致不能均匀的分散催化剂中的活性物质。导致成品催化剂内活性物质分散不均匀，基于其制作出来的碳纳米管存在较多缺陷，导致碳纳米管长径比不高、性能较差。

发明内容

本发明旨在提供一种高导电碳纳米管催化剂的生产方法，以解决上述现有技术存在的弊病。

本发明为实现上述目的，将采用以下的技术方案：

一种高导电碳纳米管催化剂的生产方法，包括如下步骤：

S1.计算去离子水用量，并将指定量的去离子水注入搅拌釜内；

S2.按比例向搅拌釜中加入硝酸镁、硝酸铁、硝酸铝，搅拌至完全溶解；

S3.向容器A中加入去离子水和钼酸铵，搅拌至完全溶解；

S4.使用蠕动泵将容器A内溶液打入搅拌釜中，泵入搅拌釜后进行混合搅拌；

S5.将尿素分批缓慢倒入搅拌釜中；

S6.使用N2冲压至0.8MPa，保压20-50min；

S7.保持搅拌釜夹套的温度为150℃，当搅拌釜内温度到达99.5℃后，将夹套设置温度更改为110℃，降低加热功率；

S8.待温度到达100℃时，开始计时，反应10-12h，然后缓慢释放压力，气体通入吸收罐中；

S9.待反应12h后，通水降温，将搅拌釜内温度降至95℃，停止搅拌，夹套温度设置为105℃；

S10.在95℃静置12h后，通水降温；

S11.待反应釜温度降低至45℃以下后进行固液离心分离；

S12.离心分离完毕后，将滤饼称重，然后在烘箱内烘干后进行二次称重；

S13.将烘干后的物料放入马弗炉中煅烧；

S14.煅烧后的物料进行粉碎，过筛得到成品。

作为改进，步骤S2中所述硝酸镁、硝酸铁、硝酸铝的摩尔比为6-10：1：1。

作为改进，步骤S1和步骤2中所述硝酸镁与去离子水的添加量为每摩尔硝酸镁添加90-95L水。

作为改进，步骤S3中所述钼酸铵的添加量为：每摩尔硝酸镁添加0.10-0.15钼酸铵；步骤3中去离子水的使用量为每摩尔硝酸镁添加6-7L。

作为改进，步骤S5中所述尿素的添加量为每摩尔硝酸镁添加0.3-0.5mol尿素。