甲烷在流态化催化剂床裂解生长多壁碳纳米管

应用化学, 2005, 22(2): 117-122. doi: 10.3969/j.issn.1000-0518.2005.02.001

甲烷在流态化催化剂床裂解生长多壁碳纳米管

周金梅 ^1, , 王毅 ^2, , 汤培平 ^3, , 武小满 ^4, , 林国栋 ^5, , 张鸿斌 ^6,

1.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,361005

2.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,361005

3.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,361005

4.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,361005

5.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,361005

6.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,361005

基金项目: 福建省自然科学基金(2001H017) 国家自然科学基金(50072021)

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

Growth of Multi-walled Carbon Nanotubes by Catalytic Pyrolysis of CH4 in Fluidized-bed Reactor

在常压、823～873 K、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Φ 32 mm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853 K、原料气CH4线速v为18～22 cm/s、空速GHSV为3×104～6×104 mL(STP)-CH4/(h·g)为宜;反应1.0 h,最高产率达10 g-CNTs/g,这相当于固定床将制管反应时间延长至4～5 h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10～50 nm范围;纯化后的CNTs产物含碳量≥99.5%,石墨状碳含量≥90%.

参考文献

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