[发明专利]一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂，其特征在于其为共沉淀型镍-基催化剂，催化剂包含主组分和结构助剂，所述主组分为氧化镍和氧化镁，结构助剂为氧化铝；催化剂的化学式表示为：Ni_iMg_jAl_k，式中下标i、j、k为催化剂金属元素组份Ni、Mg、Al的摩尔比例系数，催化剂中各金属元素组份的质量百分数分别为Ni：20％～90％，Al：5％～12％，余量为Mg；

所述催化剂的具体制备步骤如下：

1)按催化剂的组成配比将计量的Ni金属盐、Mg金属盐和Al金属盐混合后加去离子水制成溶液A；

2)将草酸铵溶于去离子水制成溶液B，溶液B中NH₄⁺离子的当量浓度与溶液A中3种金属阳离子总当量浓度相同；

3)将溶液A加入到溶液B中，共沉淀反应后冷却至室温，沉淀液经过滤，所得滤饼经洗涤，过滤，烘干，焙烧，即得氧化态Ni_iMg_jAl_k催化剂，经捏合挤条、破碎、过筛，即得用于制备碳纳米管的催化剂。

2.如权利要求1所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂，其特征在于所述催化剂中各金属元素组份的质量百分数分别为Ni：60％～70％，Al：6％～7％，余量为Mg。

3.如权利要求1所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂，其特征在于所述催化剂中Ni来源于Ni(NO₃)₂·6H₂O。

4.如权利要求1所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂，其特征在于所述催化剂中Mg来源于Mg(NO₃)₂·6H₂O。

5.如权利要求1所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂，其特征在于所述催化剂中Al来源于Al(NO₃)₃·9H₂O。

6.如权利要求1所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：

1)按催化剂的组成配比将计量的Ni金属盐、Mg金属盐和Al金属盐混合后加去离子水制成溶液A；

2)将草酸铵溶于去离子水制成溶液B，溶液B中NH₄⁺离子的当量浓度与溶液A中3种金属阳离子总当量浓度相同；

3)将溶液A加入到溶液B中，共沉淀反应后冷却至室温，沉淀液经过滤，所得滤饼经洗涤，过滤，烘干，焙烧，即得氧化态Ni_iMg_jAl_k催化剂，经捏合挤条、破碎、过筛，即得用于制备碳纳米管的催化剂。

7.如权利要求6所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述Ni金属盐采用Ni(NO₃)₂·6H₂O，Mg金属盐采用Mg(NO₃)₂·6H₂O，Al金属盐采用Al(NO₃)₃·9H₂O。

8.如权利要求6所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述溶液A中3种金属阳离子总当量浓度为1.5～2.5N/L。

9.如权利要求6所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述将溶液A加入到溶液B中是在60～80℃搅拌条件下加入；所述共沉淀反应的温度为60～80℃，共沉淀反应的时间为0.5～1h。

10.如权利要求6所述一种用于流化床制备碳纳米管的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述洗涤、过滤采用去离子水洗涤、过滤，重复3次；所述烘干的温度为105～120℃，烘干的时间为8～12h；所述焙烧的温度为550～650℃，焙烧的时间为4～6h；所述过筛是过40～160目。