[发明专利]碳纳米管粉末、碳纳米管及其生产方法

权利要求书

1.含有碳纳米管的碳纳米管粉末，特征在于该碳纳米管由一个或多个 石墨层组成，其中该石墨层由两个或者更多个彼此叠置排列的石墨烯层构 成，并且该石墨层形成了卷起的结构，特征在于该碳纳米管在横截面中表 现出螺旋状排列的石墨层，其中该碳纳米管的平均直径是3-100nm。

2.根据权利要求1的碳纳米管粉末，特征在于该碳纳米管的长径比至 少是5。

3.根据权利要求1或者2的碳纳米管粉末，特征在于该粉末中的杂质 含量不大于7重量％。

4.根据权利要求3的碳纳米管粉末，特征在于该杂质包括过渡金属中 的金属或者金属化合物，或者是碱金属或者碱土金属中的金属或者金属化 合物，或者硅或者氧化硅。

5.根据权利要求1或者2的碳纳米管粉末，特征在于该粉末中的热解 沉积的碳的含量不大于7重量％。

6.根据权利要求1或者2的碳纳米管粉末，特征在于该碳纳米管粉末 处于附聚物的形式，其中至少95重量％的该附聚物颗粒的外径为 5μm-10000μm范围。

7.根据权利要求1或者2的碳纳米管粉末，特征在于该碳纳米管粉末 的堆积密度根据EN ISO 60是20-450kg/m³。

8.根据权利要求1或者2的碳纳米管粉末，特征在于其比表面积根据 BET的氮气吸附测量的是20-1500m²/g。

9.根据权利要求1或者2的碳纳米管粉末，特征在于当从横截面观察 时，该碳纳米管具有至多500nm的最大外径。

10.碳纳米管，特征在于该碳纳米管由一个或多个石墨层组成，其中 该石墨层由两个或者更多个彼此叠置排列的石墨烯层构成，并且该石墨层 形成了卷起的结构，特征在于该碳纳米管在横截面中表现出螺旋状排列的 石墨层，其中该碳纳米管的平均直径是3-100nm。

11.根据权利要求10的碳纳米管，特征在于该碳纳米管的长径比至少 是5。

12.根据权利要求10或者11的碳纳米管，特征在于该碳纳米管中的 杂质含量不大于7重量％。

13.根据权利要求12的碳纳米管，特征在于该杂质包括过渡金属中的 金属或者金属化合物，或者碱金属或者碱土金属中的金属或者金属化合 物，或者硅或氧化硅。

14.根据权利要求10或者11的碳纳米管，特征在于该碳纳米管中的 热解沉积的碳的含量不大于7重量％。

15.根据权利要求10或者11的碳纳米管，特征在于当从横截面观察 时，该碳纳米管具有至多500nm的最大外径。

16.生产根据权利要求1-9中任一项的碳纳米管粉末的方法，特征在 于在带有移动床的反应器中，在500-1000℃的温度，将C₁-C₃-烃在多相催 化剂上进行催化分解，其中所用的催化剂是基于Co和Mn的过渡金属催 化剂，该催化剂具有40-60mol％比例的Co和60-40mol％比例的Mn，基于 Co和Mn的总和，该催化剂在反应区中的平均停留时间不大于1小时，并 且所述烃单独地或者以与惰性气体的混合物的形式反应。

17.根据权利要求16的方法，特征在于该催化剂在反应区中的平均停 留时间是20-45分钟。

18.根据权利要求16-17中任一项的方法，特征在于该催化剂包含 45-55mol％比例的Co和55-45mol％比例的Mn，基于Co和Mn的总和。

19.生产根据权利要求10-15中任一项的碳纳米管的方法，特征在于 含有碳纳米管的碳纳米管粉末通过引入能量进行解聚集，该碳纳米管由一 个或多个石墨层组成，其中该石墨层由两个或者更多个彼此叠置排列的石 墨烯层构成，并且该石墨层形成了卷起的结构，特征在于该碳纳米管在横 截面中表现出螺旋状排列的石墨层，其中该碳纳米管的平均直径是 3-100nm。