[发明专利]单壁碳纳米管的制备方法

权利要求书

1.一种制备单壁碳纳米管的方法，其步骤包括：

制备包含负载在载体材料上的金属催化剂的负载催化剂，所述载体材料具有至少一个平表面，和

使所述负载催化剂与含碳气体在足以以每克金属催化剂产生超过1克单壁碳纳米管的量产生至少90％的单壁碳纳米管的反应条件下接触，

其中所述反应条件中的压力为大于约1但小于10个大气压，且所述反应条件中的温度为低于800℃。

2.一种制备单壁碳纳米管的方法，其步骤包括：

制备包含负载在载体材料上的金属催化剂的负载催化剂，所述载体材料具有至少一个氧化的平表面，和

使所述负载催化剂与含碳气体在足以以每克金属催化剂产生超过1克单壁碳纳米管的量产生至少90％的单壁碳纳米管的反应条件下接触，

其中所述反应条件中的压力为大于约1但小于10个大气压，且所述反应条件中的温度为低于800℃。

3.一种制备单壁碳纳米管的方法，其步骤包括：

在150℃-600℃的温度煅烧载体材料，所述载体材料具有至少一个平表面，

制备包含金属催化剂和所述煅烧过的载体材料的负载催化剂，和

使所述负载催化剂与含碳气体在足以以每克金属催化剂产生超过1克单壁碳纳米管的量产生至少90％的单壁碳纳米管的反应条件下接触，

其中所述反应条件的压力为大于约1但小于10个大气压，且所述反应条件的温度为低于800℃。

4.权利要求1的方法，其中所述金属催化剂选自Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cr、W、Mo、Mn、Ni及其混合物。

5.权利要求4的方法，其中所述金属催化剂是由基本不溶解的Fe或Co盐的水溶液沉积的Fe或Co。

6.权利要求5的方法，其中所述盐是羧酸盐。

7.权利要求4的方法，其中Mo是助催化剂。

8.权利要求7的方法，其中所述Mo是由Mo羧酸盐的水溶液沉积的。

9.权利要求6或8的方法，其中所述羧酸盐为醋酸盐。

10.权利要求1的方法，其中所述载体材料是小板、小片或平面基材形式的。

11.权利要求1的方法，其中所述载体材料选自氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO₂)、Mg(Al)O_x、ZrO₂、分子筛沸石、玻璃、石英、粘土、水滑石、滑石、铝箔和硅。

12.权利要求1的方法，其中所述反应条件中的所述温度为550-600℃。

13.权利要求1的方法，其中所述反应条件中的所述压力为1-5个大气压。

14.权利要求1的方法，进一步包括在制备所述负载催化剂之前用等离子处理所述载体材料。

15.权利要求14的方法，其中所述等离子基于F₂、O₂、NH₃、He、N₂和H₂、其它化学活性或惰性的气体、一或多种活性气体与一或多种惰性气体或能够进行等离子引发聚合反应的气体如甲烷、乙烷或乙炔的其它组合。

16.权利要求1的方法，其中所述单壁碳纳米管以单壁碳纳米管林的形式制成。

17.权利要求1的方法，其中所述单壁碳纳米管以密度为10¹⁶-10¹⁸纳米管/m²的单壁碳纳米管林的形式制成。

18.权利要求1的方法，进一步包括在与所述含碳气体接触之前煅烧所述负载催化剂的步骤。