催化裂解甲烷制備碳納米管的研究.pdf

1、該論文分別以LaCo<,1-x>Mo<,x>O<,3>、LaNiO<,3>、Al<1.8>Fe<,0.2>O<,3>為催化劑,催化裂解甲烷制備多壁、單壁碳納米管,并且對各自的合成條件進(jìn)行優(yōu)化,達(dá)到提高碳納米管產(chǎn)率、縮小管徑分布范圍的目的;此外還對碳納米管的純化和生長機理進(jìn)行了研究.1.為了提高碳納米管的產(chǎn)率,開發(fā)了一種新催化劑LaCo<,1-x>Mo<,x>O<,3>.比較催化劑LaCo<,1-x>Mo<,x>O<,3>(0≤x≤0.4

2、)制備的碳納米管的形貌和產(chǎn)率,發(fā)現(xiàn)LaCo<,0.9>Mo<,0.1>O<,3>制備的碳納米管兼有管徑均勻、形貌規(guī)整、產(chǎn)率高的優(yōu)點.以進(jìn)一步提高碳納米管產(chǎn)率為目的,通過優(yōu)化工藝條件如:催化劑的焙燒溫度、催化劑的預(yù)還原溫度、碳納米管的合成溫度、反應(yīng)氣氛V<,CH4>/V<,H2>等,確定了最適合于碳納米管生長的工藝參數(shù):催化劑LaCo<,0.9>Mo<,0.1>O<,3>的焙燒溫度為800℃,預(yù)還原溫度為600℃,碳納米管的合成溫度為80

3、0℃,反應(yīng)氣氛V<,CH4>/V<,H2>=1:6,獲得的碳納米管最高產(chǎn)率達(dá)200％(即2<,g.CNTs>/g.catal).2.利用已有報導(dǎo)的催化劑LaNiO<,3>,在750℃制得較高產(chǎn)率的鏈珠狀碳納米管(產(chǎn)率為300％即3g/g.catal).3.為了制備單壁碳納米管,采用檸檬酸絡(luò)合法制備出催化劑Al<,1.8>Fe<,0.2>O<,3>,研究表明,該催化劑對單壁碳納米管的選擇性高,在1000—1040℃所制備的碳納米管約95％