[发明专利]一种生产纳米碳和氢气的催化剂和方法

权利要求书

1.一种生产纳米碳和氢气的方法，其特征在于，以烃为原料，在0~1MPa压力、500~850℃温度条件下，催化裂解烃得到纳米碳粗品和氢气，将纳米碳粗品在250~400℃煅烧0.8~1.5h，然后在浓盐酸中回流2~5h，收集固体，干燥，得到纯净的纳米碳。

2.根据权利要求1所述的生产纳米碳和氢气的方法，其特征在于，所述原料为C1~C5的烃中的任意一种或几种，或含有C1~C5烃中任意一种的混合气体。

3.根据权利要求2所述的生产纳米碳和氢气的方法，其特征在于，所述原料为甲烷、乙烷，丙烷，丁烷，乙烯，丙烯，丁二烯、戊烷、或含有上述任意烃的混合气体。

4.根据权利要求1所述的生产纳米碳和氢气的方法，其特征在于，所述裂解烃所用催化剂的活性金属为铁、镍、钴中的任意一种或几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的生产纳米碳和氢气的方法，其特征在于，所述催化剂还包括载体，所述载体选自氧化镁、氧化铝、氧化硅的任意一种或几种的混合物。

6.一种用于裂解烃制备纳米碳和氢气的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括活性金属和载体，所述活性金属选自Ni、Co、Fe中的任意一种或几种。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述活性金属催化剂的重量百分比为30~80%。

8.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中还包括第二金属。

9.一种制备权利要求7所述的催化剂的方法，其特征在于，所述催化剂的制备步骤包括：

在反应溶剂中，M(NO₃)_X、载体金属化合物、和有机羧酸在40~55℃反应0.5~2h，然后去除溶剂；在8±0.5h，内从100±5℃升温至600±5℃将固体烧结，然后用氢气还原得到所述金属M-氧化物催化剂，M(NO₃)_X选自Ni(NO₃)₂、Co(NO₃)₂、或Fe(NO₃)₃；载体金属化合物选自Mg(NO₃)₂、Al(NO₃)₃、SiO₂、Al₂O₃。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述催化剂的制备步骤包括：在反应溶剂中，M(NO₃)_X、M²(NO₃)_y载体金属化合物、和有机羧酸在40~55℃反应0.5~2h，然后去除溶剂；在8±0.5h，内从100±5℃升温至600±5℃将固体烧结，然后用氢气还原得到所述金属M-M²氧化物催化剂，M²(NO₃)_y为第二金属硝酸盐。