甲烷催化裂解制备碳纳米管过程中二氧化碳的影响

• 作者: 刘玉莹 朱晓玮 朴桂林 杨安宇 王小琦 王昕晔 翟茂菁 董艺 蔡冰玉
• 来源期刊: 南京师范大学学报（工程技术版）
• 学科: 工学
• 关键词: 沼气 甲烷 二氧化碳 催化裂解 镍 碳纳米管
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 化学工程与技术
• 页码范围: 66-71
• 页数: 6页
• 分类号: TQ546
• 字数: 4279字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-1292.2020.02.010

摘要

生物质发酵沼气含有高浓度CH4,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO2对碳纳米管制备存在潜在影响.研究了CH4催化裂解制备碳纳米管过程中CO2的影响,使用商用Ni基催化剂和水平管式炉装置开展碳纳米管制备试验,采用TPR、TPO、SEM、TEM等手段对催化剂和碳纳米管进行表征.650℃时催化裂解效率最高,碳产物最大质量为催化剂质量的4倍,其中主要产物为多壁碳纳米管.CO2对最佳催化裂解温度、催化裂解效率及多壁碳纳米管产量无显著影响,但CO2的存在增加了碳纳米管内外径、长度和平滑度.这可能是由于CH4催化裂解产生无定形积碳,阻碍碳纳米管生长;而CO2与积碳反应清除积碳,促进了碳纳米管生长.从CO2的影响来看,沼气制备碳纳米管具有可行性.