[发明专利]一种在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法及其应用

权利要求书

1.一种在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1.将六水硝酸镍、九水硝酸铁、氟化铵、尿素溶于去离子水中搅拌，得到混合溶液；

S2.将泡沫陶瓷与混合溶液混合，在100～180℃进行水热反应，然后进行洗涤、干燥处理，制得水热改性的泡沫陶瓷；

S3.通入干燥空气，将水热改性的泡沫陶瓷加热至400～700℃煅烧氧化，然后通入保护气氛吹扫，再通入氢气，加热至500～700℃进行还原反应，制得镍铁双金属改性的泡沫陶瓷；

S4.在保护气氛中，升温至500～800℃，通入烷烃碳氢化合物和干燥空气进行部分氧化重整反应，降温至室温，即在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S1中所述六水硝酸镍、九水硝酸铁、氟化铵和尿素的摩尔比为(1～3)：(1～2)：(10～15)：(20～30)。

3.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S1中所述六水硝酸镍、九水硝酸铁、氟化铵和尿素的总量与去离子水的摩尔比为(3～6)：(300～400)。

4.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S2中所述泡沫陶瓷的长度为15～18mm，所述泡沫陶瓷的宽度为6～10mm，所述泡沫陶瓷的高度为6～10mm。

5.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S2中所述水热反应的时间为12～20h。

6.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S3中所述煅烧氧化的时间为2～4h；所述还原反应的时间为2～4h；步骤S4中所述重整反应的时间为1～2h；步骤S3和S4中所述保护气氛均为氮气或惰性气体。

7.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S4中所述烷烃碳氢化合物为丙烷或甲烷。

8.根据权利要求1所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的可控方法，其特征在于，步骤S3中所述的在泡沫陶瓷表面合成碳纳米管的直径为10～90nm，长度为100～900nm。

9.一种碳纳米管/泡沫陶瓷复合材料，其特征在于，所述复合材料是由权利要求1-8任一项所述的方法制得。

10.权利要求9所述的碳纳米管/泡沫陶瓷复合材料在催化剂载体、污水处理领域中的应用。