本发明属于碳纳米材料技术领域,具体涉及一种碳纳米管催化剂及其制备方法与应用。
背景技术:
碳纳米管(CNT)是一种质量轻、六边形结构连接完美、导电性优异、机械强度超高、化学稳定性和热稳定性极高的一维纳米材料,可广泛应用于高性能复合材料、电容器、储氢、电磁吸波材料等领域。近年来,随着对碳纳米管及纳米材料研究的深入,其广阔的应用前景不断被揭示。
目前制备碳纳米管的主要方法有电弧放电法、激光蒸发法和化学气相沉积法(离子,CVD)等,一般工业生产多壁碳管主要采用CVD法。
对于CVD中CNT的生长,一般认为,气相碳源扩散至纳米金属催化剂表面,其中纳米金属可以是液体或准液体,碳源发生分解,碳溶解在金属中或扩散在其表面并形成管状石墨层,最后以沉淀形式存在。
催化剂作为碳源分解和石墨碳沉积的活性中心,对裂解产物的形貌和结构起着至关重要的作用,它可以降低碳源的分解温度,促进碳纳米管的成核,是CVD合成碳纳米管的重要催化剂。同时,催化剂也是碳纳米管生长的成核点和能量传输体,对碳纳米管的成核、生长、密度、分离、纯化等都有重要的影响,也将决定碳纳米管的形貌和结构。
最常用的催化剂为过渡金属Fe、Co、Ni,它们对碳的溶解度高,能形成一定的碳化物,且使碳原子有较高的扩散速度,保证了碳纳米管的成核和生长,早期的碳纳米管大多由这些催化剂制成(,2009,113(40):17321.)。随着碳纳米管理论的进一步发展,Cu、Au、Ag、Pt、Pd等金属也开始被使用,已证实采用适当的碳源催化合成碳纳米管( of ,2006,20(7):112.)。催化剂也可以由多种金属元素组成,采用双组分和多组分金属催化剂可以提高活性和选择性。
目前碳纳米管的应用市场主要应用于导电浆料的制备。从客户角度看,导电浆料主要关注两点:1、碳管的添加量;2、浆料的黏度。厂家主要从降低黏度入手,目前最常用的方法是复合,将不同性质的碳管混合,以牺牲一点导电性为代价降低浆料的黏度。或者更换催化剂的主要活性成分。行业内的技术大家都知道,碳纳米管催化剂有铁基、钴基、镍基三种,目前应用最为广泛的是铁基催化剂。由于黏度问题,钴基碳纳米管近几年应用越来越多,而钴基碳纳米管对钴的要求不高,所以高端产品往往是钴基碳管。从行业来看,碳管和浆料的成本一直在下降,所以降本增效成为企业盈利的关键点之一。第一,由于钴基催化剂成本较高,如果能采用铁基/铁钴基/铁镍基催化剂,在催化剂制备工艺和碳管生产工艺上下功夫,可以达到同样的效果,这将成为我公司的工作重点。
碳纳米管以催化剂活性组分为活性位点向外生长,碳纳米管的生长以气-液-固机理进行,一般认为CNT的生长机理取决于金属颗粒与基质之间的相互作用。碳纳米管的形成属于原位生长过程,随着反应时间的增加,众多小纳米管在反应器中作为基本单元形成纳米管网络,这种网络结构决定了最终碳纳米管产品的堆砌特性松散与否。小团聚体的结构不仅与催化剂的结构设计有关,还与碳管形成反应的工艺设计有关。
阻碍CNT应用的最大障碍是CNT的分散性,CNT的分散性与CNT聚集体的结构有关,大致可分为缠绕式和阵列式,由于缠绕式碳管无方向性引导,扭曲,具有良好的球形或茧形结构,体积密度高,产量高,但由于碳管扭曲严重,相互交织方式复杂,导致其分散性较差。
因此,现有的CNT生产技术需要改进。
技术实现要素:
本发明的目的在于至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的目的之一在于提供一种碳纳米管催化剂及其制备方法和应用,利用该方法制备碳纳米管催化剂。得到的碳纳米管催化剂颗粒结晶性高,粒径比较均匀,尺寸大,比表面积小。利用该碳纳米管催化剂制备碳纳米管,可得到分散性较好的黑色蓬松状颗粒。利用该碳纳米管制备导电浆料,实现了浆料电极的电阻率与粘度的平衡,同时满足了粘度相对较低和导电性较高的两个要求,并节省了成本。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种碳纳米管催化剂的制备方法,根据本发明的一个实施例,所述方法包括:
(1)将活性成分与辅助成分混合,得到混合溶液;
(2)将混合溶液与沉淀剂混合进行共沉淀,再经固液分离、干燥,得到催化剂前驱体;
(3) 煅烧催化剂前体,得到碳纳米管催化剂,
将活性组分与辅助组分、醇类混合,或/和将催化剂前驱体在煅烧前预先与醇类混合调浆。
根据本发明实施例的碳纳米管催化剂的制备方法,将活性组分与辅助组分混合得到混合溶液,辅助组分的引入可以使随后得到的碳纳米管催化剂的粒径较大。将混合溶液与沉淀剂混合进行共沉淀,再进行固液分离、干燥,得到催化剂前体。最后对催化剂前体进行煅烧,将活性组分与辅助剂组分和醇混合或/和在煅烧催化剂前体之前将催化剂前体与醇混合进行浆体调节,醇的引入可以在催化剂煅烧过程中引入碳,含碳物质与氧混合反应释放的热量使催化剂内部的温度升高,从而增加催化剂结构。煅烧后可以得到结晶性高、粒径比较均匀、尺寸大、比表面积小的碳纳米管催化剂。该碳纳米管催化剂用于制备碳纳米管。由于催化剂的比表面积减小,粒径增大,因此碳纳米管的直径分布增大,容易形成多壁碳纳米管,比表面积减小,碳纳米管的吸油值会下降,在相同溶剂用量下,加入相同质量碳纳米管的导电浆料的粘度会降低,催化剂的结晶性会提高,有利于减少碳纳米管的生长缺陷,提高碳纳米管的规整性,提高导电性,利用碳纳米管制备导电浆料,实现了浆料电极电阻率与粘度之间的平衡,同时满足了相对低粘度和高导电性两个要求,并且节省了成本。
此外,本发明上述实施例的碳纳米管催化剂的制备方法还可具有以下附加技术特征:
在本发明的一些实施例中,步骤(1)中,所述活性组分包括硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、氯化镁、硝酸镁、醋酸镁、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、氯化锰、硝酸锰、硫酸锰、硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的至少一种,优选为包括铁盐和钴盐的混合盐或包括铁盐和钴盐的混合盐和镍盐的混合物。
在本发明的一些实施例中,在步骤(1)中,所述活性成分的浓度为0.05~1.8mol/l。
在本发明的一些实施例中,在步骤(1)中,所述辅助组分包括第一辅助组分和第二辅助组分,其中,所述第一辅助组分包括四钼酸铵、七钼酸铵和含Cu/Mn的化合物中的至少一种,所述第二辅助剂组分包括表面活性剂。
在本发明的一些实施例中,在步骤(1)中,所述第一辅助组分的浓度为0.01-0.1mol/l,所述第二辅助组分的浓度为0.01-0.05mol/l。这样可以使活性组分之间相互分散,使得得到的碳纳米管催化剂颗粒更加均匀,有利于调节催化剂的比表面积,得到孔径大、孔容大、孔分布更加合理的碳纳米管催化剂。
在本发明的一些实施例中,步骤(1)中,第一助剂组分与第二助剂组分的体积比为(1-10):(0-2)。这样可以使活性组分相互分散,使得得到的碳纳米管催化剂颗粒更加均匀,有利于调节催化剂的比表面积,得到孔径大、孔容大、孔分布更加合理的碳纳米管催化剂。
在本发明的一些实施例中,活性组分与辅助组分和醇类混合,步骤(1)中活性组分与辅助组分和醇类混合,体积比为(10-20):(0.5-3):(1-15),这样可以得到结晶性高、粒径比较均匀、尺寸较大、比表面积较小的碳纳米管催化剂。
在本发明的一些实施例中,在对催化剂前驱体进行煅烧之前,先将催化剂前驱体与醇混合进行浆料调节,在步骤(3)中,催化剂前驱体与醇的体积比为1:(1-2)。这样,可以得到结晶性高、粒径比较均匀、尺寸较大、比表面积较小的碳纳米管催化剂。
在本发明的一些实施例中,将活性组分与辅助组分和醇混合,将催化剂前体在焙烧前与醇混合成浆体。步骤(1)中,活性组分与辅助组分和醇的体积比为(10-20):(0.5-3):(1-15)。步骤(3)中,催化剂前体与醇的体积比为1:(1-2)。这样,可以得到结晶性高、粒径比较均匀、尺寸大、比表面积小的碳纳米管催化剂。
在本发明的一些实施例中,在步骤(2)中,所述沉淀剂包括氨水、尿素、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铵中的至少一种。
在本发明的一些实施例中,在步骤(2)中,所述沉淀剂的浓度为0.5-5mol/l,从而使得活性成分水解沉淀更加彻底。
在本发明的一些实施例中,步骤(2)中,混合溶液与沉淀剂的体积比为(0.5-2):(0.5-2)。沉淀更加彻底。
在本发明的一些实施例中,步骤(2)中,共沉淀反应温度为110-200℃,反应时间为1-10h,这样能够使活性成分水解沉淀更加彻底。
在本发明的一些实施例中,在步骤(3)中,煅烧温度为400-700℃,这样可以得到结晶性高、粒径均匀、尺寸较大、比表面积较小的产物碳纳米管催化剂。
本发明的第二方面,本发明提供了一种碳纳米管催化剂,根据本发明的实施例,所述碳纳米管催化剂采用上述碳纳米管催化剂的制备方法制备而成,因此,得到的碳纳米管催化剂颗粒结晶性高,粒径比较均匀,尺寸较大,比表面积较小。
本发明的第三方面,提供了一种碳纳米管的制备方法,根据本发明的一个实施例,该方法包括将含有碳源的反应气体与催化剂接触进行反应,从而得到碳纳米管,所述催化剂为上述碳纳米管催化剂,因此,采用上述结晶性高、粒径比较均匀、尺寸大、比表面积小的碳纳米管催化剂来制备碳纳米管,得到的碳纳米管呈黑色、蓬松状,分散性好。
此外,本发明上述实施例的碳纳米管的制备方法还可具有以下附加技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述碳源包括丙酮、乙炔、乙烯、甲烷、丙烯、丁烯、甲醇、乙醇、甲烷、丙烯、丁烷、正戊烷、二甲醚中的至少一种。
在本发明的一些实施例中,含有碳源的反应气体还包括惰性气体,从而提高了碳纳米管的分散性。
在本发明的一些实施例中,含有碳源的反应气体的流速为5-20m/s,从而提高了碳纳米管的分散性。
本发明的第四方面,提供了一种碳纳米管,根据本发明的实施例,所述碳纳米管采用上述制备碳纳米管的方法制备,采用粒径高、粒径比较均匀、尺寸大、比表面积小的碳纳米管催化剂制备碳纳米管,可得到分散性好的黑色蓬松状碳纳米管。
本发明的第五方面,提供一种导电浆料,根据本发明的一个实施例,该导电浆料包括上述的碳纳米管,因此,该导电浆料实现了高导电性的浆料,其表面电阻率与粘度之间的平衡,既满足了较低粘度的要求,又满足了高导电性的要求,同时节省了成本。
本发明的附加方面和优点,部分将在下面的描述中给出,部分将从下面的描述中显而易见,或者将通过本发明的实践了解到。
附图简要说明
通过结合以下附图对实施例的描述,本发明的上述和/或附加方面和优点将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例提供的碳纳米管催化剂的制备方法的流程示意图;
图2为本发明另一实施例的碳纳米管催化剂的制备方法的流程示意图;
图3为本发明另一实施例的碳纳米管催化剂的制备方法的流程示意图;
图4为实施例1所得碳纳米管的SEM照片;
图5为实施例2所得碳纳米管的SEM照片;
图6为实施例3所得碳纳米管的SEM照片;
图7为实施例4所得碳纳米管的SEM照片;
图8为实施例5所得碳纳米管的SEM照片;
图9为实施例6所得碳纳米管的SEM照片。
详细描述
下面参照附图所描述的实施例是示例性的并且旨在用于解释本发明,但是不应理解为对本发明的限制。
本发明的第一方面,本发明提供了一种碳纳米管催化剂的制备方法,根据本发明的一个实施例,所述方法包括:
s100:将活性成分与辅助成分混合
本步骤中,将助剂组分缓慢滴加到快速搅拌的活性组分中,滴加完毕后继续搅拌25~35分钟,优选搅拌30分钟,得到混合溶液。进一步地,所述活性组分的浓度为0.05~1.8mol/l,具体为0.05mol/l、0.15mol/l、0.3mol/l、0.45mol/l、0.6mol/l、0.75mol/l、0.9mol/l、1.05mol/l、1.2mol/l、1.35mol/l、1.5mol/l、1.65mol/l或1.8mol/l等。本发明人发现,活性组分浓度过低,活性位点不足,碳管产率低;如果活性组分的浓度过高,活性位点分布不均匀,容易降低碳纳米管的质量,因此本申请的活性组分浓度可以保证碳纳米管具有较高的产率和质量。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要选择活性组分的具体类型,例如,活性组分包括硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、氯化镁、硝酸镁、醋酸镁、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、氯化锰、硝酸锰、硫酸锰、硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的至少一种,优选包括铁盐和钴盐的混合盐或者包括铁盐和镍盐的混合盐。
此外,上述辅助组分包括第一辅助组分和第二辅助组分,需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要对第一辅助组分和第二辅助组分进行修改。具体类型选择,例如第一辅助剂组分包括四钼酸铵、七钼酸铵和含Cu/MN的化合物中的至少一种;同时,第二辅助剂组分包括表面活性剂,而表面活性剂的具体类型没有特别限制。具体地,表面活性剂可以为非离子型聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酰胺中的至少一种。发明人发现,第一辅助剂组分和第二辅助剂组分作为晶界稳定剂,防止活性组分团聚,使得得到的碳纳米管催化剂颗粒更加均匀;同时,第二辅助剂组分作为表面活性剂,既有扩孔作用,又有消泡作用。 ,可以使沉淀反应产生的气泡尺寸合适且均匀,有利于调节催化剂的比表面积,得到孔径大、孔容大、孔分布更合理的碳纳米管催化剂。利用该催化剂制备碳纳米管,可以得到管径分布宽、比表面积低的多壁碳纳米管。进一步地,所述第一辅助组分的浓度为0.01-0.1mol/l,可以为0.01mol/l、0.02mol/l、0.04mol/l、0.06mol/l、0.08mol/l或0.1mol/l等。发明人发现,如果第一辅助组分的浓度过低,则不能稳定活性组分的晶界;如果第一辅助组分的浓度过高,则成本高,并且Mo有一定的碳吸附作用。若含量过高,容易造成催化剂来不及反应就发生积碳失活。因此,本申请的第一助剂浓度既能起到很好的稳定活性组分晶界的作用,又能避免催化剂容易因积碳而失活。同时,第二助剂组分的浓度为0.01-0.05mol/l,具体可以为0.01mol/l、0.02mol/l、0.03mol/l、0.04mol/l或0.05mol/l等。实践发现,第二助剂组分的浓度过低,不能起到扩孔消泡的作用;而第二助剂组分的浓度过高,成本增加。第二助剂组分的浓度高,可以得到孔径大、孔容大、孔分布合理的碳纳米管催化剂。另外,所述第一辅助组分与所述第二辅助组分的体积比为(1~10):(0~2),优选为(1~10):(0~1)。
根据本发明的一个实施例,参见图1,在步骤s100中,将活性组分与辅助组分和醇混合。发明人发现,醇的引入能够使碳、含碳物质和氧气混合反应放出热量,使催化剂内部温度升高,从而提高催化剂结构的结晶性。经过煅烧,可以得到结晶性高、粒径更均匀、尺寸更大、比表面积更小的碳纳米管催化剂。需要说明的是,上述醇的具体种类没有特别限制,例如,醇可以为乙醇、乙二醇中的至少一种。如果催化剂前驱体中混合有醇,则在后续的步骤s200中需要控制干燥时间,使得干燥后的催化剂前驱体表面仍残留少量醇。
进一步地,在步骤s100中,活性组分、辅助组分和醇的体积比为(10-20):(0.5-3):(1-15)。发明人发现,如果活性组分的加入量过多,活性位点分布不均匀,容易降低碳管的质量;如果活性组分的加入量过少,活性位点不足,碳管产率低。同时,辅助组分的加入量过多,成本高,且Mo具有一定的吸碳作用,如果其含量过高,容易造成催化剂还未反应就积碳失活;如果辅助组分的加入量过少,则不能起到稳定活性组分晶界的作用;如果醇的加入量过多,会造成醇的浪费,如果醇的加入量过少,起不到提高催化剂结晶性的作用。因此,采用本申请上述体积配比,可以得到结晶性较高、粒径较为均匀、尺寸较大且比表面积较小的碳纳米管催化剂,从而得到产率较高、质量较好的碳纳米管。
s200:将混合溶液与沉淀剂混合,共沉淀后固液分离、干燥
本步骤中,将步骤s100得到的混合溶液与沉淀剂混合(混合方式不限),混合均匀后进行共沉淀反应,活性组分水解生成氢氧化物沉淀,具体而言,沉淀的形成需要经过两个过程,一是晶核的生成,二是晶核的生长。在共沉淀过程中,晶核生成的速度远大于晶核生长的速度。沉淀pH值达到一定值后,离子迅速聚集成大量晶核,溶液的过饱和度迅速降低,溶液中不再有离子聚集在晶核上,晶核迅速聚集成细小的非晶态颗粒,得到非晶态沉淀。经过水热过程,晶核长大,得到结晶良好的催化剂。通过控制水热反应条件(前驱体形态、反应温度、反应时间等)可得到不同粒径的产物,经分液、干燥(固液分离、干燥方式不限)可得到催化剂前驱体,优选的,将上述共沉淀反应转移至水热反应器(本领域常规设备)中进行。
此外,沉淀剂的浓度为0.5至5mol/l,具体为0.5mol/l、1mol/l、1.5mol/l、2mol/l、2.5mol/l、3mol/l、3.5mol/l。本发明人发现,如果沉淀剂的浓度过低,pH值达不到沉淀值,则不会发生沉淀;而如果沉淀剂的浓度过高,则沉淀剂会造成不必要的浪费,而且有些物质会反溶解,例如铝。因此,本申请所采用的沉淀剂的浓度可以使活性成分水解沉淀得更彻底。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要调整沉淀剂的浓度。选择沉淀剂的具体种类,例如,沉淀剂包括氨水、尿素、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铵中的至少一种。
此外,混合溶液与沉淀剂的体积比为(0.5-2):(0.5-2)。发明人发现,如果混合溶液与沉淀剂的体积比太小,会造成沉淀剂不必要的浪费。而且有些物质会回溶,例如铝;而如果混合溶液与沉淀剂的体积比太大,pH值达不到沉淀值,就不会发生沉淀。因此,本申请所采用的沉淀剂的浓缩可以使活性成分水解沉淀得更彻底。
进一步地,共沉淀反应温度为110~200℃,优选为120~180℃,反应时间为1~10小时,优选为4~8小时。
s300:催化剂前体的煅烧
本步骤将步骤s200得到的催化剂前体进行煅烧,金属氢氧化物受热分解为相应的金属氧化物,从而得到针对碳纳米管的催化剂。
进一步地,所述煅烧温度为400~700℃,优选为450~600℃。
根据本发明的一个实施例,参见图2,在步骤s300中,在催化剂前驱体进行煅烧之前,将催化剂前驱体与醇混合进行浆体调节。发明人发现,醇的引入可以在后续的催化剂煅烧过程中,利用碳的引入,含碳物质与氧气的混合反应放出热量,使催化剂内部温度升高,进而提高催化剂结构的结晶性,煅烧后可以得到结晶性高、粒径更均匀、尺寸更大、比表面积更大的小碳纳米管催化剂。需要说明的是,本步骤中醇的具体种类没有特别限制,例如,醇可以是乙醇、乙二醇中的至少一种。
此外,在将催化剂的前体与酒精混合以制备步骤S300,催化剂的体积比率是1:(1-2)太小的酒精会浪费。体积比可以改善催化剂的结晶度,从而改善碳纳米管的电导率。
应该注意的是,可以在步骤S300中添加酒精,或者可以在步骤S100中添加酒精,并在步骤S300中添加酒精,即在步骤S100中,催化剂前体与辅助剂的成分混合(请参见图1)或 cally cally cally the catly (请参见图2)或将催化剂前体与酒精混合以进行浆液调节,以在步骤S100中与辅助成分和酒精混合,并将催化剂前体与酒精混合以进行浆液调整,然后在催化剂的前体中钙化,请参阅步骤S300(请参阅图3)。
此外,如果在步骤S100和步骤S300之前添加酒精,也就是说,在步骤S100中,活动成分与辅助成分和酒精含量,并且催化剂是在催化前体之前先预钙化的,则在步骤S300中将催化剂融合在一起,则将前体与 s1-sholy and (s100)混合在一起。 :(0.5-3):(1-15)。
发明人发现,可以通过将活动成分与辅助成分混合来获得混合溶液,其中,辅助成分的引入可以使随后获得的碳纳米管催化剂的粒径更加均匀,这有助于调节催化剂的特定溶液,然后将其混合在一起。最终,将催化剂的前体与辅助成分混合在一起,在钙化前体之前,催化剂前体与酒精混合在一起,用于浆液中的含量。催化剂结构在钙化含量高的碳纳米管,相对均匀的粒径,较大的尺寸和小的表面积。由于催化剂的特定表面积减小并增加了粒度,因此碳纳米管的直径增加了,这使得形成多壁碳纳米管的多壁含量会减少特定的表面积,因此碳纳米管的加入量相同的粘贴群在同一群体下,催化剂的结晶度有助于减少碳纳米管的生长缺陷。
在本发明的第二个方面,目前的发明根据本发明的实施例提供了碳纳米管的催化剂,上述方法是在上述方法中,以准备催化剂,以使碳纳米尺寸较大。上面描述的用于制备碳纳米管催化剂的方法也适用于碳纳米管催化剂。
在本发明的第三个方面,根据本发明的实施方式,提供了一种碳纳米管的方法,该方法包括含有催化剂的反应气体在过程中的反应气体,将含碳源的反应气体与催化剂构成。纳米管在催化剂的后表面,将催化剂颗粒向前推,直到催化剂被石墨层完全覆盖,催化剂被停用,碳纳米管停止使用的催化剂,是 flune的催化剂碳纳米管催化剂具有高结晶度,相对均匀的粒径,较大的尺寸和小的表面积用于制备碳纳米管,并且可以获得良好分散体的黑色蓬松碳纳米管。是的,上面针对碳纳米管催化剂及其制备方法的特征和优势也适用于制备碳纳米管的方法,并且在此处不会详细描述。
应该注意的是,在艺术中熟练的人可以根据实际需求选择特定类型的碳源。
此外,反应温度为600-770°C,最好是650-700°C,而反应时间为30-10°C,最好是40-60分钟。 ITE层。碳纳米管的连续生长是由碳通过金属催化剂颗粒的扩散,当碳扩散速率与沉积速率不一致,当反应温度过高时将停用,碳源将分解,杂质将被沉积,这将降低产品质量并增加能耗;如果反应时间太短,则在停止反应之前将不会完全停用催化剂,并且产量将降低。
此外,包含碳源的反应气体进一步包括惰性气体,将惰性气体引入含碳源的反应气体,可以悬浮在反应气中,从而减少碳纳米管的繁殖程度。到20 m/s,具体来说,5 m/s,8 m/s,11m/s,14m/s,17m/s或20m/s等。发明者发现,反应气体流量在本应用范围内,反应可以在反应温度区域内,流体状态良好,并获得了较高的碳量,该量为1个碳源量。发明人发现,如果体积比太高,则碳源和惰性气体的比率太大,碳源和催化剂之间的接触时间太小,如果体积比太小;更好的分散性。
在本发明的第四个方面,本发明根据本发明的实施例提供了碳纳米管,碳纳米管是通过上述方法来制备碳纳米管的上述方法获得的。
在本发明的第五个方面,根据本发明的体现,本发明提供了导电的糊状物,包括上述碳纳米管,因此,导电的糊剂实现了糊状物。在这里详细。
详细描述了本发明的以下实施方案。
示例 1
制备碳纳米管的催化剂:
步骤1:在200ml水中混合镍,硝酸盐和硝酸盐,搅拌,控制硝酸盐的浓度,硝酸盐和硝酸盐的含量为0.1mol/l,0.1mol/l,0.3mol/l,使用salt /l。溶液的溶液与浓度为0.05 mol/l的聚乙烯酚烯酮;将钼盐溶液和聚乙烯酸氨基烷溶液添加到盐溶液中的混合硝酸盐中,然后在滴度完成30分钟。
步骤2:将100ml浓度的氨水倒入上述混合溶液中,将超声波30分钟均匀地倒入,然后将其放在水上加热反应器中。
步骤3:将催化剂前驱动器煮至500°C,供1H煮沸,以制备碳纳米司令的催化剂。
碳纳米管的制备:
将上述碳纳米管放在680°C的垂直管炉中,放置1G催化剂粉末,并均匀地引入丙烯和氮的杂交气体,以在2L/最小的氮气下冷却到室温下,固体含量为6.25wt%,质量比的每个组成都是活性物质:粘合剂:导电剂= 97.8:1.2:1,极板电阻率为4Ω·CM,而7天的粘度为·μm。
示例 2
制备碳纳米管的催化剂:
Step 1: Mix , , and iron in 300ml of water and stir well, the of , , and iron is 0.1mol/L, 0.5mol/L, 0.5mol/L. 300ml of salt ; 50ml of with a with with a of 0.1 mol/L, and 5ml of with a of 0.05 mol/L with ; In the , to stir for 30 after the titer is , and then mix with 20ml to a mixed ;
步骤2:将上述杂化溶液倒入300ml氢氧化钠(浓度为2mol/L)+碳酸氢铵溶液(浓度为2mol/L)的混合物,并将其与超声波30分钟混合;
步骤3:燃烧催化剂前驱动器在600°C的1小时内为碳纳米司令准备催化剂。
碳纳米管的制备:
Place the above in a tube at 700 ° C, and mixed gas of and 3L/min, V : V = 2: 1, stop the after 70min, at 2L/2L/ Under the of MIN to room , the (SEM is shown in 5), the is 50 mm, and the of is 15 times the input. , The , the solid is 6.25WT %, each of the ratio is : : = 97.8: 1.2: 1, the polar sheet is 5Ω · cm, and the 7 -day is · μm.
示例 3
碳纳米管道的制备:
步骤1:混合硝酸钴,硝酸镁和硝酸铁在200ml水中的浓度,并控制硝酸钴,硝酸镁的浓度l用聚乙二烯曲道酮慢慢滴入钼盐溶液和聚乙烯拟酮溶液,在快速混合硝酸盐溶液中缓慢地滴入液化液,将继续搅拌30分钟,然后与200ml乙烯甘氨酸混合以获得混合溶液;
步骤2:将上述杂化溶液倒入300毫升碳酸铵(浓度为0.3 mol/L)和氨(浓度为0.5 mol/L)混合物中,然后将其搅拌均匀;
步骤3:将催化剂前驱动器机器在400°C下煮沸1H,以准备碳纳米心脏的催化剂。
碳纳米管的制备:
将催化剂放在680°C的垂直管炉中,并均匀地引入丙烯,氮和氢的杂化气体。 ARY系统,固体含量为6.25wt%,质量比的每个组成都是活性物质:粘合剂:导电= 97.8:1.2:1,极地电阻率为3.8Ω·CM,7天,7天,7天,7天7天7天,7天,7天7天,7天,7天,7天,7天,7天,7天, 是 ·m•
示例 4
碳纳米管道的制备:
步骤1:在200ml水中混合氯化镍,氯化镁,并在水中均匀地混合。钼含量为0.05 mol/L,10ml和2ml的曲调,加入快速混合盐氯化物溶液,并在滴水完成后继续搅拌30分钟。
步骤2:将100ml浓度的氨水倒入上述混合溶液中,混合30分钟,然后将其放在水上反应器中,然后将其放在2H中。
步骤3:将催化剂前驱动体在500°C煮沸1小时,以制备碳纳米司令的催化剂。
碳纳米管的制备:
将上述碳纳米管放在680°C的垂直管炉中,并均匀地引入丙烯,氢和氮的杂交气体,然后在2L/min氮气下冷却到室温,以获得碳纳米的碳nan含量(如图7所示)三元系统碳控制制剂的固体含量为6.25wt%。
示例 5
碳纳米管道的制备:
步骤1:在100毫升的水中混合硝酸盐,硫酸锰,氯化镁和铁的浓度用0.05 mol/L 10ml的铜含量制备铜含量,并用浓度为0.02 mol/l的溶液,将溶液慢慢降低到快速搅拌的硫酸盐溶液中。
步骤2:将上述杂化溶液倒入溶液中(4mol/L的浓度),将超声波30分钟均匀地倒入水加热器反应器中,然后在160°C下与4H反应。
步骤3:将催化剂前驱动器煮至500°C,供1H煮沸,以制备碳纳米司令的催化剂。
碳纳米管的制备:
将上述碳纳米管在700°C的垂直管炉中放置,并均匀地引入甲烷和氮的混合气体3L/min,v氮= 2:1,在70分钟后停止反应,在2l/2 l.在2l/2 l/ in nan 的保护下,在2l/2 l.碳纳米管是催化剂的量的12倍。
示例 6
碳纳米管道的制备:
步骤1:在200ml水中混合硫酸钴,硫酸盐和硫酸铁的浓度,并分别控制硫酸钴,硫酸铝和硫酸铁的浓度。用聚丙烯酰胺浓度为0.1mol/L的10 mL溶液;在混合硫酸盐溶液中慢慢滴注钼盐溶液和聚丙烯酰胺溶液,然后在滴度完成30分钟后继续搅拌30分钟
步骤2:将上述杂化溶液倒入200 mL碳酸铵(浓度为2 mol/L)和氨(浓度为0.3 mol/L)的混合物中,然后将其搅拌均匀;
步骤3:将催化剂前驱动器机器在400°C下煮沸1H,以准备碳纳米心脏的催化剂。
碳纳米管的制备:
将催化剂放入660°C的垂直管炉中,并均匀地引入丙烯硝基和氮3l/min的杂交气体,V氮= 1:1,在70min反应后停止反应,在70min反应后,在2L/Min 反应后,在2L/Min 的保护下,在2L/Min 的保护下,在2L/MIN 下,在2L/MIN NIM NINIB (CORCY )cORCY (COR CRAIN OF COR CRAIN)中。 ,反应器直径为50 mm,碳纳米管的输出是催化剂量的6倍,固体含量为6.25wt%,质量比的每个组成都是活性物质:粘合剂:导电= 97.8:1.2:1,极性电阻率为6Ω·CM,以及7 -Day 。
在此手册的描述中,参考术语“一个实施例”,“某些实施例”,“示例”,“特定示例”或“某些示例”的描述,结构,材料或特征至少包含在一个或更大的特征或更大的特征中。
尽管上面已经描述了本发明的例子,但上述实施例是例子,不能理解为对本发明的限制。