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催化学报 ›› 2004, Vol. 25 ›› Issue (7): 561-570.

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催化剂组成和反应条件对W-Fe-MgO催化分解甲烷制备单壁碳纳米管的影响

刘霁欣,任钊,谢有畅   

  1. 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100871
  • 收稿日期:2004-07-25 出版日期:2004-07-25 发布日期:1988-03-30

  • Received:2004-07-25 Online:2004-07-25 Published:1988-03-30

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摘要： 采用“柠檬酸法”制备的W-Fe-MgO催化剂,在小型流化床反应器中分别以Ar和H2为载气在1073～1373 K下催化甲烷分解制单壁碳纳米管(SWCNTs). 实验结果表明,用H2作载气制备SWCNTs的最佳温度为1373 K,在Fe∶Mg摩尔比≤10∶100时,催化剂上的碳产率随其W载量的增加而显著增大,产物中的SWCNTs含量也保持在较高水平,最高碳产率可达55%(相对于催化剂的质量分数). 而使用Ar载气时最佳反应温度为1073 K, 用W∶Mg摩尔比为1∶100的催化剂可制得SWCNTs含量较高的产物,而W∶Mg摩尔比超过1∶100的催化剂上产物中的SWCNTs含量显著下降. 根据XRD和XPS实验结果推测了W-Fe-MgO催化剂上生长SWCNTs的活性相.

关键词: 钨, 铁, 氧化镁, 负载型催化剂, 单壁碳纳米管, 甲烷, 分解, 流化床反应器