[发明专利]用于制备单壁碳纳米管的催化剂的制备方法及其运用

摘要

本发明公开了一种用于制备单壁碳纳米管的催化剂的制备方法及其运用。通过喷雾法沉积，将催化剂简便、有效地附着于衬底上，用于生长单壁碳纳米管。本发明利用喷雾的方法，解决在大面积、低成本制备单壁碳纳米管催化剂的方法并提供了一种在形状不规则衬底（比如Al2O3纤维或形状不规则的沙粒）上制备催化剂、生长单壁碳纳米管的方法，拓宽了单壁碳纳米管的应用范围。

主权项

一种用于制备单壁碳纳米管的催化剂的制备方法，该制备方法通过喷雾装置进行，所述喷雾装置包括通过管道连接的液体输运器与超声起雾喷嘴；其特征在于制备过程包括以下步骤：1）准备衬底：通过物理或化学清洗去除衬底表面的有机物杂质；2）配制催化剂溶液：采用钴、铁、镍、钼、金、铝或铂中的一种或一种以上形成的可溶盐作为原料，将可溶盐中的一种或一种以上溶于水或有机溶剂中, 得到一种或一种以上催化剂前躯体溶液；3）超声喷雾处理：将衬底置于喷雾装置的超声起雾喷嘴下；当步骤2)制得一种催化剂前躯体溶液时,将上述催化剂前躯体溶液置入喷雾装置的液体输运器内，该催化剂前躯体溶液经过喷雾装置的管道传输到超声起雾喷嘴上，在超声波的作用下雾化成雾化气体,最后由喷嘴喷到衬底上；将经过喷雾处理的衬底进行煅烧，煅烧温度为200C‑500oC，煅烧时间为1 min ‑20min，至可溶盐分解,得到催化剂,该催化剂附着在衬底上；或当步骤2)制得一种以上催化剂前躯体溶液时,先选取其中一种催化剂前躯体溶液置于喷雾装置的液体输运器内，该催化剂前躯体溶液经过喷雾装置的管道传输到超声起雾喷嘴上，在超声波的作用下雾化成雾化气体,最后由喷嘴喷到衬底上；将经过喷雾处理的衬底进行煅烧，至可溶盐分解，得到初步处理衬底；然后将液体输运器内的催化剂前躯体溶液更换成剩余催化剂前躯体溶液中的其中一种, 该催化剂前躯体溶液经过喷雾装置的管道传输到超声起雾喷嘴上，在超声波的作用下雾化成雾化气体,最后由喷嘴喷到初步处理衬底上；将再经过喷雾处理的初步处理衬底进行煅烧，至可溶盐分解；直至依次或循环更换完毕；其中，煅烧温度为200C‑500oC，煅烧总时间为1 min ‑20min，得到催化剂,该催化剂附着在衬底上。