[发明专利]碳纳米管及其制备方法

摘要

本发明公开了碳纳米管（CNTs）及其制备方法，为了解决常规制备CNTs的浸渍法的缺陷，即难以提高CNTs的产率，本发明使用浸渍负载型催化剂，通过同时除去该浸渍负载型催化剂的活性和细粉末，可以以高产率制备碳纳米管，该碳纳米管包括包含催化组分和活性组分的三组分碳纳米管催化剂，并具有粒径分布（Dcnt）为0.5至1.0的马铃薯或球形的形状。

主权项

碳纳米管，所述碳纳米管包括包含氧化铝(Al2O3)载体、催化组分、多羧酸和活性组分的三组分碳纳米管催化剂，其中，所述碳纳米管具有粒径分布为0.5至1.0的马铃薯或球形的形状，其中，所述粒径分布由下述公式1定义，[公式1]DCNTs＝[Dn90‑Dn10]/Dn50其中，Dn90是在CNTs浸入蒸馏水中并保持3小时之后，使用麦克奇粒径分析仪在吸收模式下测得的基于90％的数均粒径，Dn10是在同样条件下基于10％测得的数均粒径，Dn50是在同样条件下基于50％测得的数均粒径，以及所述多羧酸与所述活性组分的摩尔比为0.2至0.5，其中，所述三组分碳纳米管催化剂通过如下步骤得到：将多羧酸组分加入到活性组分的前驱体水溶液中，将制得的混合物与催化组分的前驱体水溶液混合，以获得澄清的金属水溶液，并将该澄清的金属水溶液与氧化铝载体混合，在真空下，在40至80℃的温度下通过旋转蒸发真空干燥制得的混合物溶液，然后在650至800℃下烘焙混合物以获得碳纳米管催化剂，其中催化组分和活性组分渗入并涂覆在氧化铝载体的表面和孔上，以及其中，所述三组分碳纳米管催化剂具有10％或小于10％的基于数均粒径测得的超声细粉，其中，所述催化组分包括包含Fe的第一催化组分和包含Co的第二催化组分，所述活性组分包含Mo，其中，所述三组分碳纳米管催化剂以如下方式选择：基于100摩尔的氧化铝载体，第一催化组分的摩尔数x、第二催化组分的摩尔数y和Mo组分的摩尔数z满足30≤x+y≤53、0.1≤y/[x+y]≤0.95和3≤z≤13的范围。