[发明专利]一种可控合成碳纳米管的方法

摘要

本发明提出一种可控合成碳纳米管的方法，其特征在于通过酯类有机化合物自热重整合成碳纳米管；具体以酯类有机化合物为碳源，与适量水和氧气在催化剂作用下自热重整合成碳纳米管；本发明提供的自热重整合成方法能制备出可控直径、长度、形状和排列的碳纳米管。制备工艺简单，原料丰富，成本低，可满足工业规模化生产需求，制得的碳纳米管产品质量高、应用广、市场前景广阔。

主权项

1.一种可控合成碳纳米管的方法，其特征在于以酯类有机化合物为碳源，与水和氧气在催化剂作用下自热重整合成碳纳米管；其具体步骤如下：先称取催化剂装填到反应器中，将反应器及预热器在通入气体的条件下分别升温至反应温度和反应预热器温度；当温度稳定后，按比例通入酯类化合物，氧气，水和氮气，液体在预热器中气化并与氧气和氮气混合，然后进入反应器与催化剂进行自热重整反应，开始合成碳纳米管，反应时间为10min～12h；反应结束后，停止通入反应物，改为通入保护气N2，将预热器和反应器降温后，分离催化剂得到碳纳米管；其中催化剂以Ni、Fe、Co、Mn、Cu、Zn或Y的金属氧化物中的一种或多种为活性组分，以La、Ce、W、Mo、Ba或K的金属氧化物中一种或多种为助催化剂，以分子筛、活性炭、NaCl、KCl或MgSO4中的一种为载体；以载体质量为基准，活性组分与助催化剂的总负载百分含量为0.5～25％，活性组分与助催化剂的质量比为1：(0～4)；酯类有机化合物为甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、地沟油或脂肪酸甲酯。