[发明专利]微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法

权利要求书

1.一种微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于，步骤包括：

（1）将粉状或者颗粒状的生物质或含碳有机废弃物或者二者的混合物加入、或同时与微波吸收剂均匀混合后加入密闭且通有惰性气体的反应器内；然后置于微波腔体中；

（2）调节惰性气体流量，进行惰性气体吹扫以确保反应器内没有氧气存在；

（3）开启微波，调节微波功率>500w，使反应器内反应温度恒定于400°C-1500℃之间，作用时间为数十微秒至数十分钟；

（4）关闭微波，待反应器自然冷却至室温后，关闭惰性气体，取出载有多壁碳纳米管的热解残炭与微波吸收剂的混合物；

（5）分离得到生长于热解残炭表面的多壁碳纳米管：

所述的生物质为含有纤维素、半纤维素、木质素、单宁、多糖、多元醇、海藻中的一种或多种的生物质；所述的含碳有机废弃物为塑料、轮胎、污泥、生活垃圾、医疗废弃物中的至少一种；

所述的微波吸收剂为热解残炭、活性炭、石墨、过渡金属、过渡金属氧化物中的至少一种；

所述的生物质或含碳有机废弃物与微波吸收剂的质量比为10:1-1:100。

2.根据权利要求1所述的微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述的过渡金属为钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，锆，铌，钼中的至少一种。

3.据权利要求1所述的微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述的过渡金属氧化物为不同价态的铬氧化物、锰氧化物、铁氧化物、镍氧化物、钴氧化物、铜氧化物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述的惰性气体为N₂、He、Ar气体中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述的微波频率为915MHz和2450MHz的其中一种。

6.根据权利要求1所述的微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述的微波腔体类型为微波单模腔和微波多模腔的其中一种。

7.根据权利要求1所述的微波强化快速热解生物质和/或含碳有机废弃物制备多壁碳纳米管的方法，其特征在于：制备所得的多壁碳纳米管为卷曲状，平均直径为3nm-200nm。