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用于制備多壁碳納米管的催化劑和方法與流程

文檔序號(hào):12634976閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種制備多壁碳納米管的方法,其包括:

將粒徑為20微米-500微米的催化劑前體粒子置于反應(yīng)器室中,所述催化劑前體組合物包含:

載體;和

載體表面上的混合的金屬氧化物的相,其中所述混合的金屬氧化物的金屬選自以下組中:鈷、鉬和鐵;

使非反應(yīng)性氣體流以一定的流速流過反應(yīng)室,所述流速應(yīng)足以流化催化劑前體粒子,從而形成流化床;

加熱所述流化床至600℃-750℃的溫度;

使反應(yīng)性氣體混合物流過反應(yīng)室,同時(shí)將所述流化床的溫度保持在600℃-750℃,其中所述反應(yīng)性氣體的流動(dòng)還原所述催化前體組合物的金屬氧化物,得到包括催化劑粒子的組合物;以及,

使所述反應(yīng)性氣體混合物繼續(xù)流過反應(yīng)室,從而在催化劑粒子上產(chǎn)生多壁碳納米管。

2.權(quán)利要求1的方法,其中60-95%的所得多壁碳納米管具有3-7個(gè)管壁。

3.權(quán)利要求1或2的方法,其中所述氣體以70L/分鐘每kg催化劑前體-150L/分鐘每kg催化劑前體的流速通過所述流化床。

4.權(quán)利要求1至3之一的方法,其中在所述金屬氧化物還原后,使反應(yīng)性氣體混合物流過反應(yīng)室15-30分鐘的時(shí)間。

5.權(quán)利要求1至4之一的方法,其中在催化反應(yīng)后所述催化劑粒子為載負(fù)所述多壁碳納米管的廢催化劑粒子,并且該方法還包括除去載負(fù)所述多壁碳納米管的廢催化劑粒子的步驟。

6.權(quán)利要求1至5之一的方法,其中所述鈷為所述催化劑前體組合物金屬濃度的0.5-2.0重量%,所述鉬為所述催化劑前體組合物總金屬濃度的0.3-2.0重量%,所述鐵為所述催化劑前體組合物總金屬濃度的0-3.0重量%。

7.權(quán)利要求1至6之一的方法,

其中所得碳納米管的60-100重量%為多壁碳納米管,并且其中50-90%的多壁碳納米管的外徑小于10nm。

8.權(quán)利要求7的方法,其中所述多壁碳納米管的中位外徑為6.5nm-8.5nm。

9.權(quán)利要求7的方法,其中所述多壁碳納米管的眾數(shù)外徑為4nm-7nm。

10.權(quán)利要求7-9之一的方法,其中所述多壁碳納米管占得到的所述多壁碳納米管的至少90重量%。

11.一種碳納米管批料,其包含:

其中所述碳納米管60-100重量%的所述批料為多壁碳納米管,并且其中50-90%的多壁碳納米管的外徑小于10nm。

12.權(quán)利要求11的碳納米管批料,其中所述多壁碳納米管的中位外徑為6.5nm-8.5nm。

13.權(quán)利要求11的碳納米管批料,其中所述多壁碳納米管的眾數(shù)外徑為4nm-7nm。

14.權(quán)利要求11-13之一的碳納米管批料,其中所述多壁碳納米管占所述批料的至少90重量%。

15.一種包括多壁碳納米管的組合物,其中50-90%的該多壁碳納米管的外徑小于10nm。

16.權(quán)利要求15的組合物,其中所述多壁碳納米管的中位外徑為6.5nm-8.5nm。

17.權(quán)利要求15的組合物,其中所述多壁碳納米管的眾數(shù)外徑為4nm-7nm。

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