RU2012110211A - Двухслойный катализатор, способ его получения и его применение для изготовления нанотрубок - Google Patents

Двухслойный катализатор, способ его получения и его применение для изготовления нанотрубок Download PDF

Info

Publication number
RU2012110211A
RU2012110211A RU2012110211/04A RU2012110211A RU2012110211A RU 2012110211 A RU2012110211 A RU 2012110211A RU 2012110211/04 A RU2012110211/04 A RU 2012110211/04A RU 2012110211 A RU2012110211 A RU 2012110211A RU 2012110211 A RU2012110211 A RU 2012110211A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalytic material
catalytic
layer
material according
substrate
Prior art date
Application number
RU2012110211/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Патрис ГАЙЯР
Серж БОРДЕР
Филипп СЕРП
Брижитт КОССА
Жюльен БОСОЛЕЙ
Original Assignee
Аркема Франс
Энститю Насьональ Политекник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аркема Франс, Энститю Насьональ Политекник filed Critical Аркема Франс
Publication of RU2012110211A publication Critical patent/RU2012110211A/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244Coatings comprising several layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88Molybdenum
    • B01J23/881Molybdenum and iron
    • B01J35/40
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0205Impregnation in several steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0004Apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of nanostructural devices or systems or methods for manufacturing the same
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158Carbon nanotubes
    • C01B32/16Preparation
    • C01B32/162Preparation characterised by catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

1. Каталитический материал для получения нанотрубок, в частности, углеродных, причем указанный материал находится в форме твердых частиц, и указанные частицы содержат пористую подложку, на которую нанесены два наложенных каталитических слоя, где первый слой, находящийся непосредственно на подложке, содержит по меньшей мере один переходный металл группы VIB периодической таблицы, предпочтительно молибден, а второй слой находится на первом и содержит железо.2. Каталитический материал по п.1, отличающийся тем, что первый слой также содержит железо, и/или второй слой также содержит переходный металл группы VIB Периодической таблицы, предпочтительно молибден.3. Каталитический материал по п.1, отличающийся тем, что он имеет первый каталитический слой, содержащий в качестве единственного каталитического металла молибден, на котором находится второй каталитический слой, содержащий в качестве единственного каталитического металла железо.4. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержание железа составляет по меньшей мере 25%, предпочтительно от 30% до 40 мас.% от общей массы каталитического материала.5. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержание переходного металла группы VIB Периодической таблицы лежит в диапазоне от 0,5 до 10%, в частности, от 1,5 до 8%, предпочтительно от 2 до 4 мас.% от общей массы каталитического материала.6. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что пористая подложка имеет удельную поверхность по БЭТ выше 50 м/г, предпочтительно от 70 до 400 м/г.7. Каталитический материал по п.1 или 2, в котором подложка выбрана из оксида алюминия, активированного угля, оксида

Claims (20)

1. Каталитический материал для получения нанотрубок, в частности, углеродных, причем указанный материал находится в форме твердых частиц, и указанные частицы содержат пористую подложку, на которую нанесены два наложенных каталитических слоя, где первый слой, находящийся непосредственно на подложке, содержит по меньшей мере один переходный металл группы VIB периодической таблицы, предпочтительно молибден, а второй слой находится на первом и содержит железо.
2. Каталитический материал по п.1, отличающийся тем, что первый слой также содержит железо, и/или второй слой также содержит переходный металл группы VIB Периодической таблицы, предпочтительно молибден.
3. Каталитический материал по п.1, отличающийся тем, что он имеет первый каталитический слой, содержащий в качестве единственного каталитического металла молибден, на котором находится второй каталитический слой, содержащий в качестве единственного каталитического металла железо.
4. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержание железа составляет по меньшей мере 25%, предпочтительно от 30% до 40 мас.% от общей массы каталитического материала.
5. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержание переходного металла группы VIB Периодической таблицы лежит в диапазоне от 0,5 до 10%, в частности, от 1,5 до 8%, предпочтительно от 2 до 4 мас.% от общей массы каталитического материала.
6. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что пористая подложка имеет удельную поверхность по БЭТ выше 50 м2/г, предпочтительно от 70 до 400 м2/г.
7. Каталитический материал по п.1 или 2, в котором подложка выбрана из оксида алюминия, активированного угля, оксида кремния, силиката, оксида магния, оксида титана, оксида циркония, цеолита и углеродных волокон, предпочтительно подложка состоит из оксида алюминия.
8. Каталитический материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что частицы подложки имеют наибольший размер, составляющий от 20 до 500 мкм, предпочтительно от 75 до 150 мкм.
9. Каталитический материал по п.3, отличающийся тем, что подложка состоит из оксида алюминия и удерживает первый слой из молибдена, на котором находится второй слой из железа, и тем, что процентная массовая доля разных компонентов составляет 32 для железа, 2 для молибдена и 66 для оксида алюминия, от общей массы каталитического материала.
10. Способ получения каталитического материала по любому из пп.1-9, путем пропитки подложки первым пропиточным раствором, содержащим соль переходного металла группы VIB Периодической таблицы, предпочтительно соль молибдена, затем вторым пропиточным раствором соли железа, предпочтительно нитрата железа, причем каждая из этих пропиток предпочтительно проводится при продувке сухим газом.
11. Способ по п.10, в котором каждую пропитку осуществляют при температуре от 100 до 150°С, измеренной in situ.
12. Способ по п.10 или 11, в котором в любой момент количества пропиточного раствора, находящегося в контакте с подложкой или нижележащим слоем, как раз хватает, чтобы обеспечить образование пленки на поверхности частиц подложки или нижележащего слоя.
13. Способ по п.10 или 11, который включает, после этапов пропитки, этап сушки при температуре от 150 до 250°С, измеренной in situ, за которым, возможно, идет этап денитрификации, предпочтительно в инертной атмосфере, при температуре от 350 до 450°С, измеренной in situ.
14. Способ получения нанотрубок, в частности, углеродных, включающий следующие этапы:
a) введение в реактор, в частности, в кипящем слое, каталитического материала по любому из пп.1-9 или полученного по любому из пп.10-13,
b) нагревание указанного каталитического материала до температуры в интервале от 620 до 680°С, предпочтительно до примерно 650°С;
c) приведение в контакт источника углерода, предпочтительно этилена, с каталитическим материалом с этапа b), чтобы образовать на поверхности указанного катализатора углеродные нанотрубки и водород в результате каталитического разложения указанного источника углерода;
d) извлечение углеродных нанотрубок, полученных на этапе с).
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что источник углерода смешивают на этапе с) с потоком водорода.
16. Способ по п.15, в котором отношение источник углерода/водород составляет от 90/10 до 60/40, предпочтительно от 70/30 до 80/20.
17. Способ по п.16, в котором в качестве источника углерода используют этилен, и отношение этилен/водород составляет 75/25.
18. Углеродные нанотрубки, которые могут быть получены способом по одному из пп.14-17.
19. Применение углеродных нанотрубок по п.18 в композитных материалах для придания им улучшенных электропроводных и/или теплопроводных свойств и/или улучшенных механических свойств, в частности, прочности на растяжение.
20. Применение углеродных нанотрубок по п.19 в высокомолекулярных композициях, предназначенных для упаковки электронных компонентов или для изготовления бензопроводов (fuel line), или антистатических покрытий или красок (coating), или в термисторах или электродах для конденсаторов большой емкости, или же для получения конструкционных деталей в области авиации, судостроения или автомобильной промышленности.
RU2012110211/04A 2009-08-17 2010-08-16 Двухслойный катализатор, способ его получения и его применение для изготовления нанотрубок RU2012110211A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0955692 2009-08-17
FR0955692A FR2949074B1 (fr) 2009-08-17 2009-08-17 Catalyseur bi-couche, son procede de preparation et son utilisation pour la fabrication de nanotubes
PCT/FR2010/051717 WO2011020971A2 (fr) 2009-08-17 2010-08-16 Catalyseur bi-couche, son procédé de préparation et son utilisation pour la fabrication de nanotubes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2012110211A true RU2012110211A (ru) 2013-09-27

Family

ID=41404613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012110211/04A RU2012110211A (ru) 2009-08-17 2010-08-16 Двухслойный катализатор, способ его получения и его применение для изготовления нанотрубок

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20120149551A1 (ru)
EP (1) EP2467205A2 (ru)
JP (1) JP2013502309A (ru)
KR (1) KR20120051019A (ru)
CN (1) CN102470351A (ru)
BR (1) BR112012003679A2 (ru)
FR (1) FR2949074B1 (ru)
RU (1) RU2012110211A (ru)
WO (1) WO2011020971A2 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2984922B1 (fr) 2011-12-22 2015-04-17 Arkema France Procede de co-production de nanotubes de carbone et de graphene
KR101431953B1 (ko) * 2012-01-11 2014-08-19 주식회사 엘지화학 카본나노튜브용 균질 담지 촉매의 제조방법
KR101424910B1 (ko) * 2012-01-11 2014-07-31 주식회사 엘지화학 카본나노튜브 및 그 제조방법
US20140072505A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Antonio Fonseca Layered multiphase catalyst supports and carbon nanotubes produced thereon
CN103682282B (zh) 2012-09-22 2016-08-31 微宏动力系统(湖州)有限公司 锂离子电池用石墨负极材料及其制备方法
US9991509B2 (en) 2012-11-30 2018-06-05 Lg Chem, Ltd. Anode active material including porous silicon oxide-carbon material composite and method of preparing the same
EP2755263B1 (en) * 2012-11-30 2018-01-03 LG Chem, Ltd. Anode active material comprising porous silicon oxide-carbon material complex and method for preparing same
US9711787B2 (en) 2012-11-30 2017-07-18 Lg Chem, Ltd. Anode active material for lithium secondary battery, preparation method thereof, and lithium secondary battery comprising the same
JP6016109B2 (ja) * 2012-12-18 2016-10-26 株式会社リコー 流体浄化装置
KR101535388B1 (ko) * 2013-07-19 2015-07-08 주식회사 엘지화학 담지촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 탄소나노구조체의 2차구조물
IT201800021040A1 (it) * 2018-12-24 2020-06-24 Danilo Vuono Supporto solido, sistema, e procedimenti
CN113522370B (zh) * 2020-04-16 2023-04-14 八易能源科技股份有限公司 具有热反应高效催化的触媒反应物的制作方法
CN113308763B (zh) * 2021-05-21 2022-09-27 青海师范大学 离心纺丝结合螯合配位反应制备介孔纳米管的方法及装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5707916A (en) 1984-12-06 1998-01-13 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbon fibrils
US4663230A (en) 1984-12-06 1987-05-05 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbon fibrils, method for producing same and compositions containing same
US5576261A (en) * 1992-12-14 1996-11-19 Texaco Inc. Hydrodearomatization catalyst composition
US20020172767A1 (en) * 2001-04-05 2002-11-21 Leonid Grigorian Chemical vapor deposition growth of single-wall carbon nanotubes
CN1141250C (zh) 2001-05-25 2004-03-10 清华大学 一种流化床连续化制备碳纳米管的方法及其反应装置
FR2826646B1 (fr) 2001-06-28 2004-05-21 Toulouse Inst Nat Polytech Procede de fabrication selective de nanotubes de carbone ordonne en lit fluidise
JP2005272261A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの製造方法
CN101103150A (zh) * 2004-11-16 2008-01-09 海珀里昂催化国际有限公司 单壁碳纳米管的制备方法
CA2588111A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Hyperion Catalysis International, Inc. Method for preparing single walled carbon nanotubes
JP2008529941A (ja) * 2005-02-07 2008-08-07 アルケマ フランス カーボンナノチューブの合成方法
FR2881735B1 (fr) 2005-02-07 2008-04-18 Arkema Sa Procede de synthese de nanotubes de carbone
KR100745734B1 (ko) * 2005-12-13 2007-08-02 삼성에스디아이 주식회사 탄소나노튜브의 형성방법 및 이를 이용한 전계방출소자의제조방법
DE102006007147A1 (de) 2006-02-16 2007-08-23 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Katalysatoren
JP4863361B2 (ja) * 2006-03-28 2012-01-25 パナソニック電工株式会社 カーボンナノチューブの製造方法
EP2077251A4 (en) * 2006-09-08 2015-07-08 Hitachi Chemical Co Ltd PROCESS FOR PRODUCING CARBON NANOTUBE
FR2914634B1 (fr) * 2007-04-06 2011-08-05 Arkema France Procede de fabrication de nanotubes de carbone a partir de matieres premieres renouvelables

Also Published As

Publication number Publication date
FR2949074A1 (fr) 2011-02-18
CN102470351A (zh) 2012-05-23
WO2011020971A2 (fr) 2011-02-24
US20120149551A1 (en) 2012-06-14
WO2011020971A3 (fr) 2011-04-14
FR2949074B1 (fr) 2013-02-01
EP2467205A2 (fr) 2012-06-27
BR112012003679A2 (pt) 2019-09-24
JP2013502309A (ja) 2013-01-24
KR20120051019A (ko) 2012-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012110211A (ru) Двухслойный катализатор, способ его получения и его применение для изготовления нанотрубок
Tong et al. Graphene based materials and their composites as coatings
Atchudan et al. Effects of nanofillers on the thermo-mechanical properties and chemical resistivity of epoxy nanocomposites
EP1679285B1 (en) Clay film
Ibrahim et al. Palladium Nanoparticles Supported on a Metal–Organic Framework‐Partially Reduced Graphene Oxide Hybrid for the Catalytic Hydrodeoxygenation of Vanillin as a Model for Biofuel Upgrade Reactions
Cao et al. Fabrication of superhydrophobic layered double hydroxide composites to enhance the corrosion-resistant performances of epoxy coatings on Mg alloy
Li et al. N-doped 3D mesoporous carbon/carbon nanotubes monolithic catalyst for H2S selective oxidation
Boyano et al. A comparative study of V2O5/AC and V2O5/Al2O3 catalysts for the selective catalytic reduction of NO by NH3
FR2997317A1 (fr) Adsorbant de tamis moleculaire de 5 a et procede pour la preparation de celui-ci
Florent et al. Irreversible water mediated transformation of BCN from a 3D highly porous form to its nonporous hydrolyzed counterpart
Zhou et al. PAA/alumina composites prepared with different molecular weight polymers and utilized as support for nickel‐based catalyst
Iwamoto et al. XANES and XPS study of silica-modified titanias prepared by the glycothermal method
RU2575935C2 (ru) Каталитическая композиция для синтеза углеродных нанотрубок
Zhang et al. Preparation of high-content hexagonal boron nitride composite film and characterization of atomic oxygen erosion resistance
Zhan et al. Influences of surface area of graphene on fire protection of waterborne intumescent fire resistive coating
CN104136119B (zh) 受保护的还原金属催化剂
Kurmashov et al. COx‐free catalytic decomposition of methane over solution combustion synthesis derived catalyst: Synthesis of hydrogen and carbon nanofibers
Phichairatanaphong et al. Effect of calcination temperature on Cu-modified Ni catalysts supported on mesocellular silica for methane decomposition
Yacou et al. Hierarchical porous silica membranes with dispersed Pt nanoparticles
Kaur et al. High surface area SiC (O)‐based ceramic by pyrolysis of poly (ethylene glycol) methacrylate‐modified polycarbosilane
FR2949075A1 (fr) Catalyseur fe/mo supporte, son procede de preparation et utilisation pour la fabrication de nanotubes
KR20090087454A (ko) 나노튜브, 특히 탄소 나노튜브 합성 방법 및 이의 용도
Saikia et al. Catalytic conversion of high-GWP gases N 2 O and CH 4 to syngas (H 2+ CO) on SiO 2@ Ni-Cr layered nano-oxide-coated monolithic catalyst
CN115413270B (zh) 超轻质石墨烯-hbn纳米颗粒气凝胶
Borse et al. Sonochemical Approach of Highly Thermal, Mechanical, and Corrosion Inhibition Performance of Metal–Organic Framework (ZIF‐8)‐Decorated Waterborne Polyurethane Nanocomposite