[發(fā)明專利]一種可以控制生長碳納米管和碳纖維的催化劑制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010136631.8
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101822986A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 李峰;秦華;項頊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/10;C01B31/02;B82B3/00;D01F9/127
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領域，特別是提供了一種可以控制生長碳納米管和碳纖維 的催化劑制備方法。

技術(shù)背景

碳納米管、碳纖維自從問世以來就一直以其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能，吸引著國內(nèi) 外研究者的注意。碳納米管和碳纖維具有良好的力學性能、熱穩(wěn)定性、特殊的電學性 質(zhì)、導熱、儲氫、吸附和催化性能等，但是他們在合成方法、形貌、結(jié)構(gòu)等方面都存 在很大的差異。目前最為普遍的制備方法是催化化學氣相沉積法，其中應用的催化劑 活性組分以過渡金屬Fe、Co、Ni或其合金為主，近些年來也有將Cu、Mo、Sn等引入 催化劑組分的，不同活性組分和結(jié)構(gòu)的催化劑會影響生長所得碳材料的形貌、結(jié)構(gòu)和 性能，因此研究者不斷地改進催化劑的組分及結(jié)構(gòu)從而達到可控生長不同碳材料的目 的(Lu?Zhang，F(xiàn)eng?Li，Xu?Xiang，Min?Wei，David?G.Evans，Chemical?Engineer?Journal， 2009，155，474-482；V.V.Chesnokov，V.I.Zaikovskii，A.S.Chichkan，R.A.Buyanov. Applied?Catalysis?A：General，2009，363，86-92；Xiaosi?Qi，Wei?Zhong，Yu?Deng，Chaktong Au，Youwei?Du.J.Phys.Chem.C，2009，113，15934-15940)。

層狀雙金屬氫氧化物(Layered?Double?Hydroxides，簡稱LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu) 的陰離子型粘土，其化學組成具有通式：[M²⁺_1-XM³⁺_X(OH)₂]^X+(A^n-)_X/n·mH₂O，其中M²⁺和M³⁺為二價和三價金屬陽離子，位于主體層板上；A^n-為層間陰離子，如CO₃^2-、NO₃^-、 Cl^-、OH^-、SO₄^2-、PO₄^3-、C₆H₄(COO)₂^2-等無機、有機離子以及絡合離子，X值在M³⁺/(M²⁺+M³⁺)的摩爾比值。在LDHs晶體結(jié)構(gòu)中，由于受晶格能最低效應及其晶格定位效應的 影響，使得金屬離子在層板上以一定方式均勻分布，正是由于LDHs的化學組成和結(jié)構(gòu) 在微觀上具有可調(diào)控性和整體均勻性，使層板上的二價、三價金屬離子高度分散，因 此LDHs作為催化劑或者催化劑前體在催化領域得到了廣泛應用(Jun-Ting?Feng， Yan-Jun?Lin，David?G.Evans，Xue?Duan，Dian-Qing?Li.Journal?of?Catalysis，2009，266， 351-358；Adriana?Romero，Matl′as?Jobba′gy，Miguel?Laborde，Graciela?Baronetti， Norma?Amadeo.Catalysis?Today，2010，149，407-412；Yingying?Zhan，Dalin?Li，Kazufumi Nishida，Tetsuya?Shishido，Yasunori?Oumi，Tsuneji?Sano，Katsuomi?Takehira.Applied?Clay Science，2009，45，147-154；Carlo?Resini，Tania?Montanari，Luca?Barattini，Gianguido?Ramis， Guido?Busca，Sabrina?Presto，Paola?Riani，Rinaldo?Marazza，Michele?Sisani，F(xiàn)abio Marmottini，Umberto?Costantino.Applied?Catalysis?A：General，2009，355，83-93；Blaise Bridier，Núria?López，Javier?Pérez-Ramírez.Journal?of?Catalysis，2010，269，80-92)。