[发明专利]纳米碳材料成型体及其制备方法和应用以及纳米碳材料的成型方法和烃脱氢反应方法

权利要求书

1.一种纳米碳材料成型体，该成型体含有纳米碳材料以及用于将所述纳米碳材料粘结成型的耐热无机氧化物，所述纳米碳材料含有C元素、O元素和至少一种金属元素，所述金属元素选自第IA族金属元素和第IIA族金属元素，以所述纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的总量为1-10重量％，所述金属元素的总量为0.1-10重量％，C元素的总量为80-98.9重量％；

由X射线光电子能谱中531.0-532.5eV范围内的峰确定的O元素的量为I_O^c，由X射线光电子能谱中532.6-533.5eV范围内的峰确定的O元素的量为I_O^e，I_O^c/I_O^e在1-3的范围内；

所述纳米碳材料中，由X射线光电子能谱中288.6-288.8eV范围内的峰确定的C元素的量为I_C^c，由X射线光电子能谱中286.0-286.2eV范围内的峰确定的C元素的量为I_C^e，I_C^c/I_C^e在1-2.5的范围内；

所述纳米碳材料采用包括以下步骤的方法制得：将一种分散有原料纳米碳材料和至少一种碱性金属化合物的水分散液于密闭容器中进行反应，所述碱性金属化合物中的金属元素选自第IA族金属元素和第IIA族金属元素，反应过程中，所述水分散液的温度保持在80-310℃的范围内，原料纳米碳材料：碱性金属化合物的重量比在1：0.01-5的范围内，原料纳米碳材料：H₂O的重量比在1：2-100的范围内，所述反应的持续时间在0.5-144小时的范围内，所述原料纳米碳材料中，N元素的含量为不高于0.2重量％，O元素的含量为不高于1.5重量％，金属元素的总量为2.5重量％以下；

所述纳米碳材料成型体采用包括以下步骤的方法制备：将纳米碳材料与粘结剂源混合，将得到的混合物进行成型，得到成型物，将所述成型物进行干燥以及可选的焙烧，在将所述混合物成型前，该方法还包括将所述混合物进行水热处理，所述粘结剂源选自耐热无机氧化物和/或耐热无机氧化物的前身物，所述水热处理在100-200℃的温度下进行，所述水热处理的持续时间为0.5-24小时。

2.根据权利要求1所述的成型体，其中，以所述纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的总量为2-8重量％，所述金属元素的总量为0.2-8重量％，C元素的总量为84-97.8重量％。

3.根据权利要求2所述的成型体，其中，以所述纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的总量为3-7重量％，所述金属元素的总量为0.5-5重量％，C元素的总量为88-96.5重量％。

4.根据权利要求3所述的成型体，其中，以所述纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的总量为5-6重量％，所述金属元素的总量为1-4重量％，C元素的总量为90-94重量％。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的成型体，其中，由X射线光电子能谱确定的氧元素的总含量为I_O^t，由X射线光电子能谱中529.5-530.8eV范围内的峰确定的O元素的含量为I_O^m，I_O^m/I_O^t在0.01-0.3的范围内。

6.根据权利要求5所述的成型体，其中，I_O^m/I_O^t在0.02-0.25的范围内。

7.根据权利要求6所述的成型体，其中，I_O^m/I_O^t在0.05-0.23的范围内。