[發明專利]一種基于片層材料制備碳納米管和石墨烯復合物的方法

有效

• 申請號: 201210141649.6
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102674316A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 魏飛;趙夢強;張強;田桂麗
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C01B31/04;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種基于片層材料制備碳納米管和石墨烯復合物的方法，其特征在于該方法按如下步驟進行：

1）將負載有催化劑活性組分的片層材料作為催化劑，所述催化劑的活性組分為Fe、Co、Ni、Cu、Mo或W，其含量占催化劑質量的0.1％～50％；

2）將該催化劑置于反應器中，通過化學氣相沉積過程，在催化劑的表面上沉積碳納米管和石墨烯，然后將所得的產物置于產物純化裝置中進行提純，得到碳納米管和石墨烯復合物，碳納米管和石墨烯復合物中碳納米管直接生長在石墨烯的表面上。

2.按照權利要求1所述的一種基于片層材料制備碳納米管和石墨烯復合物的方法，其特征在于：所述的片層材料為層狀雙羥基復合金屬氫氧化物、氧化鎂、三氧化二鋁、二氧化硅、高嶺土、蒙脫土、蛭石、云母或擬薄水鋁石。

3.按照權利要求1或2所述的一種基于片層材料制備碳納米管和石墨烯復合物的方法，其特征在于：步驟2）中所述的化學氣相沉積過程中，碳納米管和石墨烯的沉積為同時進行或先后進行，其中沉積碳納米管的反應溫度為500～1000℃，沉積石墨烯的反應溫度為600～1200℃。

4.按照權利要求1或2所述的一種基于片層材料制備碳納米管和石墨烯復合物的方法，其特征在于：步驟2）中所述的化學氣相沉積過程使用七碳以下的低碳氣體、甲醇、乙醇、苯、環己烷、正己烷、甲苯、和二甲苯中的一種或者幾種的混合物為碳源；使用氬氣、氮氣、氦氣、氫氣或它們的混合物作為載氣，控制碳源的分壓小于總壓力的80%。

5.按照權利要求1或2所述的一種基于片層材料制備碳納米管和石墨烯復合物的方法，其特征在于：步驟2）中所述化學氣相沉積過程采用的反應器形式為固定床、移動床、流化床或它們的組合。