一种制备纳米碳纤维和三维有序纳米碳纤维堆积结构的催化剂及其方法

摘要

本发明涉及一种稀土金属氧化物担载过渡金属或过渡金属合金催化剂及利用在该催化剂上，乙醇或乙醇水溶液催化化学沉积制备纳米碳纤维和三维有序纳米碳纤维堆积结构的方法。催化剂由至少一种过渡金属或过渡金属合金担载在稀土金属氧化物上组成，各组分含量为过渡金属或过渡金属合金0.1～90.0％，稀土金属氧化物10.0～99.9％。碳纳米纤维的制备方法是在催化剂上于673～1223K下输入流速为0.01～2.0ml/min的乙醇或乙醇水溶液，经蒸发后通过催化剂床层进行反应，蒸发温度373～553K，反应1～90分钟后收集产物，产物经酸泡、干燥得到纯碳纳米纤维，纤维直径50～1μm，纤维长50～100μm。自组装三维有序纳米碳纤维堆积结构的制备方法是在催化剂上于673～1223K下通入流速为0.01～2.0ml/min的乙醇或乙醇水溶液，经蒸发后通过催化剂床层，蒸发温度373～553K，催化反应的温度控制采取程序步增升温方式，反应4～48小时后收集产物，切去与催化剂接触的根部，即可得到由纳米碳纤维自组装生成的三维有序的堆积结构。本发明操作简便、成本低。