[发明专利]用于制备多壁碳纳米管的催化剂和方法

权利要求书

1.一种制备多壁碳纳米管的方法，其包括：

将粒径为20微米-500微米的催化剂前体粒子置于反应器室中，所述催化剂前体组合物包含：

载体；和

载体表面上的混合的金属氧化物的相，其中所述混合的金属氧化物的金属选自以下组中：钴、钼和铁；

使非反应性气体流以一定的流速流过反应室，所述流速应足以流化催化剂前体粒子，从而形成流化床；

加热所述流化床至600℃-750℃的温度；

使反应性气体混合物流过反应室，同时将所述流化床的温度保持在600℃-750℃，其中所述反应性气体的流动还原所述催化前体组合物的金属氧化物，得到包括催化剂粒子的组合物；以及，

使所述反应性气体混合物继续流过反应室，从而在催化剂粒子上产生多壁碳纳米管。

2.权利要求1的方法，其中60-95％的所得多壁碳纳米管具有3-7个管壁。

3.权利要求1或2的方法，其中所述气体以70L/分钟每kg催化剂前体-150L/分钟每kg催化剂前体的流速通过所述流化床。

4.权利要求1至3之一的方法，其中在所述金属氧化物还原后，使反应性气体混合物流过反应室15-30分钟的时间。

5.权利要求1至4之一的方法，其中在催化反应后所述催化剂粒子为载负所述多壁碳纳米管的废催化剂粒子，并且该方法还包括除去载负所述多壁碳纳米管的废催化剂粒子的步骤。

6.权利要求1至5之一的方法，其中所述钴为所述催化剂前体组合物金属浓度的0.5-2.0重量％，所述钼为所述催化剂前体组合物总金属浓度的0.3-2.0重量％，所述铁为所述催化剂前体组合物总金属浓度的0-3.0重量％。

7.权利要求1至6之一的方法，

其中所得碳纳米管的60-100重量％为多壁碳纳米管，并且其中50-90％的多壁碳纳米管的外径小于10nm。

8.权利要求7的方法，其中所述多壁碳纳米管的中位外径为6.5nm-8.5nm。

9.权利要求7的方法，其中所述多壁碳纳米管的众数外径为4nm-7nm。

10.权利要求7-9之一的方法，其中所述多壁碳纳米管占得到的所述多壁碳纳米管的至少90重量％。

11.一种碳纳米管批料，其包含：

其中所述碳纳米管60-100重量％的所述批料为多壁碳纳米管，并且其中50-90％的多壁碳纳米管的外径小于10nm。

12.权利要求11的碳纳米管批料，其中所述多壁碳纳米管的中位外径为6.5nm-8.5nm。

13.权利要求11的碳纳米管批料，其中所述多壁碳纳米管的众数外径为4nm-7nm。

14.权利要求11-13之一的碳纳米管批料，其中所述多壁碳纳米管占所述批料的至少90重量％。

15.一种包括多壁碳纳米管的组合物，其中50-90％的该多壁碳纳米管的外径小于10nm。

16.权利要求15的组合物，其中所述多壁碳纳米管的中位外径为6.5nm-8.5nm。

17.权利要求15的组合物，其中所述多壁碳纳米管的众数外径为4nm-7nm。