[发明专利]一种用于制备多壁碳纳米管的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备多壁碳纳米管的催化剂，所述载体内包括聚乙烯吡咯烷酮、硝酸钢、氢氧化钠和硝酸，所述硝酸钢、聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠、硝酸均为分析纯试剂；本发明还涉及上述催化剂的制备方法，取FeOsubgt;2/subgt;Nsubgt;2/subgt;样品用NHsubgt;3/subgt;气氛焙烧法制得，采用溶胶‑凝胶法制备FeOsubgt;2/subgt;，研磨，NHsubgt;3/subgt;气氛中550℃焙烧5h，O气氛中400℃焙烧1h，自然冷却，的淡黄色FeOsubgt;2/subgt;Nsubgt;2/subgt;粉末样品，采用氢离子和硝酸根混酸进行表面处理，利用氧化铝(Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;)、氧化镁(MgO)、氯化铁(FeClsubgt;3/subgt;)和铝酸镁(MgAlsubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;)进行活性组分的改制，合成出高活性的碳纳米管催化剂；本发明提高了此含有本申请催化剂的多壁碳纳米管可广泛应用于材料制备、环境保护、废物处理、材料的高性能转化、催化剂、能源领域和敏感器件等。

技术领域

本发明涉及碳纳米管的催化剂制备技术领域，具体为一种用于制备多壁碳纳米管的催化剂，尤其涉及一种用于制备多壁碳纳米管的催化剂的制备方法。

背景技术

碳纳米管作为碳之间相结合为六边形而形成圆筒型管结构的碳同素异形体的一种，呈直径为数nm程度的小的管形状，从而被称为纳米管。这种碳纳米管由于空心而轻，与相同的粗细的钢铁相比，具有最大100倍以上的拉伸强度及无损地弯曲至90°的物性，从而作为新原材料受到瞩目。并且，具有高的导热性及导电性，根据碳层被缠的角度呈现导体和半导体的性质。并且，碳纳米管根据壁的数量还区分为多壁碳纳米管、多壁碳纳米管。通常，碳纳米管可利用放电法、激光蒸镀法、等离子体化学气相沉积法、热化学沉积法、气相合成法及电解法等制备，其中，在气相合成法的情况下，不使用基板，并且向反映炉内直接供给含碳的气体和催化剂金属，来进行反映而形成碳纳米管的沉积物，因而既可大量合成碳纳米管，又经济性优秀而最受到瞩目。在这种气相合成法中，必须使用催化剂金属，并且作为催化剂金属的Ni、Co或Fe等使用得最多。各个催化剂金属粒子作为一个种源起到作用来形成碳纳米管。

公开号为“CN105873679B”的用于合成多壁碳纳米管的催化剂、其催化剂的制备方法及由其催化剂合成的多壁碳纳米管，涉及用于合成多壁碳纳米管的催化剂，更具体地，涉及用于合成使经合成的多壁碳纳米管容易分散，并且可显著提高导电性的多壁碳纳米管的催化剂、其催化剂的制备方法及由其催化剂合成而成的多壁碳纳米管。

但是上述技术以及现有技术在实施的过程中仍存在以下问题：尽管可能有人会想到简单地从目前制造的分布范围宽的多壁碳纳米管分离分布范围窄的多壁碳纳米管，但实现这一任务的技术并不存在，因此，现有的可获取的多壁纳米管完全是以不完全符合要求的宽分布管壁和外径的坯料或批量提供的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备多壁碳纳米管的催化剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于制备多壁碳纳米管的催化剂，包括载体、活性组分和助剂，制备按每1g催化剂生长的碳纳米管的体积除以1g体积的值为25以上的宽的比表面积的催化剂，所述载体内包括聚乙烯吡咯烷酮、硝酸钢、氢氧化钠和硝酸，所述硝酸钢、聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠、硝酸均为分析纯试剂；

所述活性组分包括氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氯化铁(FeCl₃)和铝酸镁(MgAl₂O₄)，所述氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氯化铁(FeCl₃)和铝酸镁(MgAl₂O₄)的混合物中占比为0.05～85wt％，0～5.5wt％，0.5～85wt％，0.5～105wt％。