专利名称：一种碳纳米管的制备方法
技术领域：
本发明属于化工领域的一种制备方法，主要用于一种碳纳米管的制备。
背景技术：
碳纳米管是一种高强度碳素材料，该材料具有出色的电学、光学、导电、导热特性， 可以广泛用于吸波材料、抗静电涂层、电磁屏蔽涂层、导电导热塑料、锂离子电池的电极材 料、照明、场发射式显示器、分子器件、传导材料等领域。国内目前碳纳米管还处于研发阶 段，国内碳纳米管目前主要依靠进口，急需要一种成熟可靠的碳纳米管制备方法问世，以生 产出高质量的碳纳米管，满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纳米管的制备方法，制造出高性能、低成本的碳纳米 管，为吸波材料、抗静电涂层、电磁屏蔽涂层、导电导热塑料、锂离子电池的电极材料等行业 提供质优价廉的原料。该制备方法主要是采用C2H2作为原料，采用纳米催化剂分布在真空槽的顶部和 侧部，控制真空槽的温度、压力，C2H2以一定流量进入真空槽并在纳米催化剂的作用下分 解生成碳纳米管，当反应时间达到设定值时，用净化好的空气对真空槽进行降温，降温至 30-45°C时，将生成的碳纳米管从真空槽底部脱出进入收集器，反应尾气通过真空槽槽门排 出。制得的碳纳米管管径整齐，形状规则，纯度> 96%，外径l-3nm，内径0. 8-1. 7nm,长度 6-30um,比表面积> 385m2/g，真实密度彡2. 16g/cm3，导电率> 120s/cm。所述纳米催化剂为纳米Fe203/Zn0-Ti02。所述纳米催化剂按同心圆状排列，通过该种分布顺序，使C2H2通入过程中按阶梯 顺序生长成碳纳米管，制得的碳纳米管管径整齐，形状规则。本方法的主要有益效果是通过采用纳米催化剂纳米Fe203/Zn0-Ti02，同时纳米催 化剂按照一定的顺序排列，使得原料气c2H2在其上分解成碳纳米管，所得的碳纳米管管径 整齐、形状规则。碳纳米管长到一定尺寸后在重力的作用下降落至真空槽底部。
具体实施例方式该制备方法具体如下采用C2H2作为原料，经净化机除去杂质后打入气罐中，保证 气罐压力在0. 5-0. 65MPa范围内。采用纳米催化剂按一定顺序排列，分布在真空槽的顶部 和侧部，控制真空槽的温度在1000-1200°C范围内，槽内压力低于0. OOOlPa,打开气罐出气 阀门，C2H2以2m3/S的流量进入真空槽并在纳米催化剂的作用下分解生成碳纳米管，碳纳米 管落入真空槽底部，当反应时间达到设定值时，关闭气罐出气阀门并用净化好的空气对真 空槽进行降温，当真空槽温度至30-45°C时，打开真空槽槽门，将生成的碳纳米管从真空槽 底部脱出进入收集器，反应尾气通过真空槽槽门排出，将制好的碳纳米管产品经检测后，用 纸板桶真空包装入库。
本发明一种碳纳米管的制备方法主要工艺条件，见表一 本发明碳纳米管与普通碳纳米管的技术指标对比表，见表
权利要求
一种碳纳米管的制备方法主要由C2H2为原料，采用纳米催化剂，控制真空槽的温度、压力，C2H2在纳米催化剂的作用下分解生成碳纳米管，之后采用真空槽降温，碳纳米管收集，检测、包装、入库等工艺组成，其特征是采用C2H2作为原料，采用纳米催化剂分布在真空槽的顶部和侧部，控制真空槽的温度、压力，C2H2以一定流量进入真空槽并在纳米催化剂的作用下分解生成碳纳米管，当反应时间达到设定值时，用净化好的空气对真空槽进行降温，降温至30-45℃时，将生成的碳纳米管从真空槽底部脱出进入收集器，反应尾气通过真空槽槽门排出，制得的碳纳米管管径整齐，形状规则，纯度＞96％，外径1-3nm，内径0.8-1.7nm，长度6-30um，比表面积＞385m2/g，真实密度≥2.16g/cm3，导电率＞120s/cm。
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的制备方法，其特征是所述纳米催化剂为纳 米 Fe203/Zn0-Ti02。
3.根据权利要求1、2所述的一种碳纳米管的制备方法，其特征是所述纳米催化剂按 同心圆状排列，通过该种分布顺序，使C2H2通入过程中按阶梯顺序生长成碳纳米管，制得的 碳纳米管管径整齐，形状规则。
全文摘要
本发明涉及一种碳纳米管的制备方法，主要用于一种碳纳米管的制备。主要是采用C2H2作为原料，采用纳米催化剂分布在真空槽的顶部和侧部，控制真空槽的温度、压力，C2H2以一定流量进入真空槽并在纳米催化剂的作用下分解生成碳纳米管，当反应时间达到设定值时，用净化好的空气对真空槽进行降温，降温至30-45℃时，将生成的碳纳米管从真空槽底部脱出进入收集器，反应尾气通过真空槽槽门排出，制得的碳纳米管管径整齐，形状规则，纯度＞96％，外径1-3nm，内径0.8-1.7nm，长度6-30um，比表面积＞385m2/g，真实密度≥2.16g/cm3，导电率＞120s/cm。该制备方法主要优点是技术成熟、操作简便，可以制得高质量的碳纳米管。
文档编号C01B31/02GK101857219SQ20101020922
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者冷亮, 张旭, 张松房, 戴萧丽, 梁延民 申请人:垦利三合新材料科技有限责任公司