[发明专利]制造碳纳米管的负载型催化剂

说明书

本发明涉及一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，其包含数均粒径(D_MN)为1.5μm至20μm的载体和载体中负载的活性组分，其中防止颗粒之间聚集并负载颗粒的活性组分可充当活性组分，因此可以提供具有优异活性的负载型催化剂，从而可改进生产率。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年12月11日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0173605号韩国专利申请的权益，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。

本发明涉及用于制造碳纳米管的负载型催化剂，和使用该负载型催化剂制造碳纳米管的方法。

背景技术

根据材料的形状，碳纳米材料可分为富勒烯、碳纳米管(CNT)、石墨烯、石墨纳米板等，其中，碳纳米管是其中一个碳原子与三个其他碳原子键合的六角蜂窝状石墨的表面被圆形地卷为纳米尺寸的直径的大分子。

碳纳米管中空，因此重量轻，并且导电性和铜一样好，导热性和金刚石一样优异，且抗拉强度和钢一样好。根据其卷制形状，碳纳米管可分为单壁碳纳米管(SWCNT)、多壁碳纳米管(MWCNT)和绳状碳纳米管。

近年来，正在积极进行能够一次性合成大量碳纳米管的碳纳米管合成技术的研究，在各种方法中，使用流化床反应器的热化学气相沉积备受青睐，因为它能够容易地连续合成大量碳纳米管。

在这种碳纳米管的合成中，相对于所用催化剂的量而言，要增加所制造的碳纳米管的产率来降低生产成本并提高生产率，因此，通常采用通过增加载体中负载的活性组分的量来增加催化剂活性的方法。然而，在增加活性组分的负载量的情况下，当负载预定量或更多的活性组分时，问题在于在制造负载型催化剂的过程中在活性组分之间发生烧结，从而降低催化剂的活性。

因此，需要对制造碳纳米管的负载型催化剂进行额外的研究，使该负载型催化剂能够通过优化活性组分的负载量来最大限度地提高碳纳米管的生产效率。

现有技术文献

(专利文献1)KR 10-2010-0074002A

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，该负载型催化剂能够通过使活性组分的负载量最大化同时优化活性组分的负载效率来提高碳纳米管的合成产率。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂。

(1)本发明提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，所述催化剂包含数均粒径(D_MN)为1.5μm至20μm的载体，和负载于所述载体中的活性组分。

(2)在(1)中，本发明提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，其中所述载体的数均粒径为4.0μm至20μm。

(3)在(1)或(2)中，本发明提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，其中所述载体的数均粒径为4.0μm至19μm。

(4)在(1)至(3)的任一项中，本发明提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，其中基于用于制造碳纳米管的负载型催化剂的总重量，所述活性组分的含量为5重量％至30重量％。

(5)在(1)至(4)的任一项中，本发明提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，其中所述活性组分包含主催化剂成分和助催化剂成分，且主催化剂成分和助催化剂成分的摩尔比为10:0.1至10:10。

(6)在(1)至(5)的任一项中，本发明提供了一种用于制造碳纳米管的负载型催化剂，其中主催化剂成分是选自镍、钴和铁中的一种以上。