[发明专利]纳米碳材料成型体及其制备方法和应用以及纳米碳材料的成型方法和烃脱氢反应方法

权利要求书

1.一种纳米碳材料成型体，该成型体含有纳米碳材料以及用于将所述纳米碳材料粘结成型的耐热无机氧化物，所述纳米碳材料含有O元素、N元素、以及至少一种金属元素，以所述纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的含量为2-12重量％，N元素的含量为0.1-8重量％，所述金属元素的含量为0.1-8重量％；

所述纳米碳材料中，由X射线光电子能谱确定的氧元素的总含量为I_O^t，由X射线光电子能谱中529.5-530.8eV范围内的峰确定的O元素的含量为I_O^m，I_O^m/I_O^t在0.02-0.4的范围内；

所述纳米碳材料中，由X射线光电子能谱中531.0-532.5eV范围内的峰确定的O元素的量为I_O^c，由X射线光电子能谱中532.6-533.5eV范围内的峰确定的O元素的量为I_O^e，I_O^c/I_O^e在0.4-1.8的范围内；

所述纳米碳材料中，由X射线光电子能谱确定所述纳米碳材料中的N元素的总量为I_N^t，由X射线光电子能谱中398.5-400.1eV范围内的峰确定的N元素的量为I_N^c，I_N^c/I_N^t在0.01-0.5的范围内，由X射线光电子能谱中403.5-406.5eV范围内的峰确定的N元素的含量为I_Nⁿ，I_Nⁿ/I_N^t在0.5-0.99的范围内；

所述纳米碳材料中，由X射线光电子能谱中288.6-288.8eV范围内的峰确定的C元素的量为I_C^c，由X射线光电子能谱中286.0-286.2eV范围内的峰确定的C元素的量为I_C^e，I_C^c/I_C^e在0.5-2.5的范围内；

所述纳米碳材料采用包括以下步骤的方法制得：将一种分散有原料纳米碳材料的水分散液于密闭容器中进行反应，所述水分散液中分散有至少一种硝酸金属盐以及可选的至少一种过氧化物，反应过程中，所述水分散液的温度在80-300℃的范围内，所述过氧化物选自过氧化氢和式I所示的有机过氧化物，

式I中，R₁和R₂各自选自H、C₄-C₁₂的烷基、C₆-C₁₂的芳基、C₇-C₁₂的芳烷基以及且R₁和R₂不同时为H，R₃为C₄-C₁₂的直链或支链烷基或者C₆-C₁₂的芳基；

所述纳米碳材料成型体的制备方法包括将纳米碳材料与粘结剂源混合，将得到的混合物进行成型，得到成型物，将所述成型物进行干燥以及可选的焙烧，所述粘结剂源选自耐热无机氧化物和/或耐热无机氧化物的前身物，至少部分粘结剂源以及至少部分水来自于分子筛制备液，所述分子筛制备液为钛硅分子筛的晶化母液和/或重排改性液、以及硅铝分子筛的晶化母液和/或重排改性液中的一种或两种以上的混合液，在将所述混合物成型前，该方法还包括将所述混合物进行水热处理，所述水热处理在100-200℃的温度下进行，所述水热处理的持续时间为0.5-24小时。

2.根据权利要求1所述的成型体，其中，以所述纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的含量为3.5-10重量％，N元素的含量为0.8-7重量％，所述金属元素的含量为0.4-6重量％。