[发明专利]碳纳米管用催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备碳纳米管用催化剂的方法，其特征在于，包括：

（1）将活性组分与助剂组分混合，以便得到混合溶液；

（2）将所述混合溶液与沉淀剂混合共沉淀后进行固液分离、干燥，以便得到催化剂前驱体；

（3）将所述催化剂前驱体进行焙烧，以便得到碳纳米管用催化剂；

其中，在步骤（1）中将所述活性组分与所述助剂组分、醇混合，

步骤（3）中，在将所述催化剂前驱体进行焙烧前预先将所述催化剂前驱体与醇混合进行调浆，所述催化剂前驱体与所述醇的体积比为1：（1~2），

在步骤（1）中，所述活性组分包括硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、氯化镁、硝酸镁、醋酸镁、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、氯化锰、硝酸锰、硫酸锰、硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的至少一种，

在步骤（1）中，所述助剂组分包括第一助剂组分和第二助剂组分，

其中，所述第一助剂组分包括四钼酸铵、七钼酸铵和含Cu/Mn化合物中的至少之一，所述第二助剂组分包括表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性组分包括铁盐和钴盐的混合盐或包括铁盐和镍盐的混合盐。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述活性组分的浓度为0.05~1.8mol/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述第一助剂组分的浓度为0.01~0.1mol/L，所述第二助剂组分的浓度为0.01~0.05mol/L。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述第一助剂组分与所述第二助剂组分的体积比为（1~10）：（0~2）。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述活性组分与所述助剂组分、醇混合，在步骤（1）中，所述活性组分与所述助剂组分和所述醇的体积比为（10~20）：（0.5~3）：（1~15）。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述沉淀剂包括氨水、尿素、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸铵中的至少之一。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述沉淀剂的浓度为0.5~5mol/L。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述混合溶液与所述沉淀剂的体积比为（0.5~2）：（0.5~2）。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述共沉淀反应的温度在110~200℃，反应时间在1~10h。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述焙烧的温度为400~700℃。

12.一种碳纳米管用催化剂，其特征在于，所述碳纳米管用催化剂采用权利要求1-11中任一项所述的方法制备得到。

13.一种制备碳纳米管的方法，其特征在于，将含有碳源的反应气与催化剂接触进行反应，以便得到碳纳米管，其中，所述催化剂为权利要求12所述的碳纳米管用催化剂。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述碳源包括丙酮、乙炔、乙烯、甲烷、丙烯、丁烯、甲醇、乙醇、甲烷、丙烯、丁烷、正戊烷和二甲醚中的至少之一。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述含有碳源的反应气进一步包括惰性气体。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述含有碳源的反应气的流速为5~20m/s。