甲烷在流態(tài)化催化劑床裂解生長(zhǎng)多壁碳納米管

【摘要】：在常壓、823～873K、流化床反應(yīng)條件下,用自行研制的Ni0.5Mg0.5O催化劑,催化甲烷分解生長(zhǎng)碳納 米管(CNTs),考察催化劑床層由固定床過渡到流化床狀態(tài)的條件及其對(duì)制管過程的影響。結(jié)果表明,在 Φ32mm管式反應(yīng)器及相應(yīng)供熱工況條件下,其流化床操作條件以管壁溫度控制在約853K、原料氣CH4線速 v為18～22cm/s、空速GHSV為3×104～6×104mL(STP) CH4/(h·g)為宜;反應(yīng)1.0h,最高產(chǎn)率達(dá) 10g CNTs/g,這相當(dāng)于固定床將制管反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)至4～5h的產(chǎn)率水平。所得CNTs產(chǎn)物經(jīng)TEM、SEM、 TPH、XRD和LRS等測(cè)試技術(shù)表征。結(jié)果表明,其為多壁碳納米管(MWCNTs),外管徑在10～50nm范圍;純 化后的CNTs產(chǎn)物含碳量≥99.5%,石墨狀碳含量≥90%。 【作者單位】： 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【關(guān)鍵詞】： 多壁碳納米管 Ni-Mg-O催化劑 甲烷 流化床 催化化學(xué)蒸汽沉積法
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(50072021) 福建省自然科學(xué)基金(2001H017)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O643.3
【正文快照】： 化學(xué)催化生長(zhǎng)法(也稱催化化學(xué)蒸汽沉積(CCVD)法)是目前制備碳納米管較成熟的方法之 一[1,2]。本法中有多種操作方式,如浮游法或流動(dòng)法,噴淋法,基體法,但最常見的是傳統(tǒng)的多相催化反 應(yīng)方式。將具有一定粒度的催化劑前驅(qū)物裝填于反應(yīng)器內(nèi),經(jīng)還原活化,隨后自下而上導(dǎo)入原料氣CH4

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