[发明专利]由单壁碳纳米管制备催化剂载体和负载催化剂的方法

权利要求书

1.一种宏观刚性多孔碳结构，其包括互卷、互连的单壁碳纳米管，所述刚性多孔碳结构具有大于约800m²/gm的表面积、基本没有微孔和具有大于约5lb/in²的压碎强度。

2.如权利要求1所述的结构，其中少于1％10％的所述表面积归因于微孔。

3.如权利要求1所述的结构，其中所述结构具有大于95％的碳纯度。

4.如权利要求1所述的结构，其中所述结构具有大于.3g/cm³的密度。

5.如权利要求1所述的结构，其中所述结构具有大于同上1.0g/cm³的密度。

6.一种宏观刚性多孔碳结构，其包括互卷、互连的单壁和多壁碳纳米管的混合物，所述刚性多孔碳结构具有大于约800m²/gm的表面积、基本没有微孔和具有大于约5lb/in²的压碎强度。

7.一种制备表面积大于至少800m²/gm的刚性多孔碳结构的方法，包括步骤：

(a)在介质中分散大量单壁碳纳米管形成悬浮液；

(b)从所述悬浮液中分离所述介质形成所述结构，

其中所述纳米管被互连形成互卷单壁碳纳米管的所述刚性结构，互卷单壁碳纳米管在结构内的纳米管交叉点处结合。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述纳米管被一致和均匀地分布在整个所述结构内。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述碳纳米管为互连形成所述结构的聚集体颗粒形式。

10.如权利要求7所述的方法，其中所述介质选自水和有机溶剂。

11.如权利要求7所述的方法，其中所述介质包括选自醇、DNA、甘油、表面活性剂、聚乙二醇、聚乙烯亚胺和聚丙二醇中的分散剂。

12.如权利要求7所述的方法，其中所述纳米管为在分散到所述介质中前已被官能化的表面官能化纳米管，所述表面官能化纳米管自粘着，通过在纳米管交叉点处结合形成所述刚性结构。

13.如权利要求7所述的方法，其中所述纳米管被分散在具有接合剂的所述悬浮液中，所述接合剂结合所述纳米管形成所述刚性结构。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述接合剂选自丙烯酸聚合物、纤维素基聚合物、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、纤维素、碳水化合物、聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚(二甲基硅氧烷)和酚醛树脂。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述结构随后被热解将接合剂转化成碳。

16.如权利要求7所述的方法，其中所述分离步骤包括从所述悬浮液中蒸发所述介质。

17.如权利要求7所述的方法，其中所述悬浮液为在液体中包括所述纳米管的凝胶或糊，所述分离包括步骤：

(a)在压力容器中加热所述凝胶或糊到超过所述液体临界温度的温度；

(b)从所述压力容器中除去超临界液体；和

(c)从所述压力容器中取出所述结构。

18.一种制备表面积大于至少800m²/gm的刚性多孔碳结构的方法，包括步骤：

(a)在介质中分散大量单壁碳纳米管形成悬浮液；

(b)使用捏合机得到纳米管悬浮液的均匀的稠的糊；

(c)挤出糊或将糊造粒；

(d)从所述悬浮液中分离所述介质形成所述结构，

其中所述纳米管被互卷形成互卷纳米管的所述刚性结构，互卷纳米管在结构内的纳米管交叉点处结合。

19.一种制备表面积大于至少800m²/gm的刚性多孔碳结构的方法，包括步骤：

(a)在介质中分散大量混合多壁和单壁碳纳米管形成悬浮液；

(b)使用捏合机得到纳米管悬浮液的均匀的稠的糊；

(c)挤出糊或将糊造粒；

(d)从所述悬浮液中分离所述介质形成所述结构，

其中所述纳米管被互卷形成互卷纳米管的所述刚性结构，互卷纳米管在结构内的纳米管交叉点处结合。