甲烷在流态化催化剂床裂解生长多壁碳纳米管

【摘要】：在常压、823～873K、流化床反应条件下,用自行研制的Ni0.5Mg0.5O催化剂,催化甲烷分解生长碳纳 米管(CNTs),考察催化剂床层由固定床过渡到流化床状态的条件及其对制管过程的影响。结果表明,在 Φ32mm管式反应器及相应供热工况条件下,其流化床操作条件以管壁温度控制在约853K、原料气CH4线速 v为18～22cm/s、空速GHSV为3×104～6×104mL(STP) CH4/(h·g)为宜;反应1.0h,最高产率达 10g CNTs/g,这相当于固定床将制管反应时间延长至4～5h的产率水平。所得CNTs产物经TEM、SEM、 TPH、XRD和LRS等测试技术表征。结果表明,其为多壁碳纳米管(MWCNTs),外管径在10～50nm范围;纯 化后的CNTs产物含碳量≥99.5%,石墨状碳含量≥90%。 【作者单位】： 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室
【关键词】： 多壁碳纳米管 Ni-Mg-O催化剂 甲烷 流化床 催化化学蒸汽沉积法
【基金】：国家自然科学基金(50072021) 福建省自然科学基金(2001H017)资助项目
【分类号】：O643.3
【正文快照】： 化学催化生长法(也称催化化学蒸汽沉积(CCVD)法)是目前制备碳纳米管较成熟的方法之 一[1,2]。本法中有多种操作方式,如浮游法或流动法,喷淋法,基体法,但最常见的是传统的多相催化反 应方式。将具有一定粒度的催化剂前驱物装填于反应器内,经还原活化,随后自下而上导入原料气CH4

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