[發明專利]納米碳材料成型體及其制備方法和應用以及納米碳材料的成型方法和烴脫氫反應方法

有效

• 申請號: 201610602181.4
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN107661760B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 史春風;榮峻峰;于鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/02;B01J35/10;C07C5/48;C07C11/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

1.一種納米碳材料成型體，該成型體含有納米碳材料以及用于將所述納米碳材料粘結成型的耐熱無機氧化物，所述納米碳材料含有至少一種金屬元素、O元素以及N元素，至少部分金屬元素為第IA族金屬元素和第IIA族金屬元素，以所述納米碳材料的總量為基準并以元素計，O元素的含量為1-12重量％，N元素的含量為0.1-6重量％，所述金屬元素的總量為0.2-15重量％，C元素的含量為67-98.7重量％；

所述納米碳材料中，由X射線光電子能譜中531.0-532.5eV范圍內的峰確定的O元素的量為I_O^c，由X射線光電子能譜中532.6-533.5eV范圍內的峰確定的O元素的量為I_O^e，I_O^c/I_O^e在0.3-0.95的范圍內；

所述納米碳材料中，由X射線光電子能譜確定納米碳材料中的N元素的總量為I_N^t，由X射線光電子能譜中398.5-400.1eV范圍內的峰確定的N元素的量為I_N^c，I_N^c/I_N^t在0-0.5的范圍內，由X射線光電子能譜中403.5-406.5eV范圍內的峰確定的N元素的含量為I_Nⁿ，I_Nⁿ/I_N^t在0.2-1的范圍內；

所述納米碳材料中，由X射線光電子能譜中288.6-288.8eV范圍內的峰確定的C元素的量為I_C^c，由X射線光電子能譜中286.0-286.2eV范圍內的峰確定的C元素的量為I_C^e，I_C^c/I_C^e在1-5的范圍內；

所述納米碳材料采用包括以下步驟的方法制得：將一種分散有原料納米碳材料、至少一種堿性金屬化合物以及至少一種硝酸金屬鹽的水分散液于密閉容器中進行反應，反應過程中，所述水分散液的溫度保持在110-220℃的范圍內，所述反應的持續時間在0.5-96小時的范圍內，所述堿性金屬化合物中的金屬元素選自第IA族金屬元素和第IIA族金屬元素，反應過程中，所述水分散液的溫度保持在80-300℃的范圍內，原料納米碳材料：堿性金屬化合物：硝酸金屬鹽的重量比在1：0.01-10：0.01-10的范圍內，原料納米碳材料：H₂O的重量比在1：5-1000的范圍內，所述原料納米碳材料中，N元素的含量為不高于0.2重量％，O元素的含量為不高于1.5重量％，金屬元素的總量為2.5重量％以下；

所述納米碳材料成型體采用包括以下步驟的方法制得：將納米碳材料與粘結劑源混合，將得到的混合物進行成型，得到成型物，將所述成型物進行干燥以及可選的焙燒，所述粘結劑源選自耐熱無機氧化物和/或耐熱無機氧化物的前身物，在將所述混合物成型前，該方法還包括將所述混合物進行水熱處理，所述水熱處理在100-200℃的溫度下進行，所述水熱處理的持續時間為0.5-24小時。

2.根據權利要求1所述的成型體，其中，以所述納米碳材料的總量為基準并以元素計，O元素的含量為3-10重量％，N元素的含量為0.5-5.5重量％，所述金屬元素的總量為1.5-8重量％，C元素的含量為76.5-95重量％。

3.根據權利要求2所述的成型體，其中，以所述納米碳材料的總量為基準并以元素計，O元素的含量為6-8重量％，N元素的含量為0.9-5重量％，所述金屬元素的總量為3-6.5重量％，C元素的含量為80.5-90.1重量％。