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    • 69. 发明专利
      TWI318897B 用來催化單壁碳管生成反應之觸媒的製造方法 METHOD OF PREPARING CATALYST FOR CATALYZING CARBON NANOTUBES GROWTH 有权
    • 用來催化單壁碳管生成反應之觸媒的製造方法 METHOD OF PREPARING CATALYST FOR CATALYZING CARBON NANOTUBES GROWTH
    • 用来催化单壁碳管生成反应之触媒的制造方法 METHOD OF PREPARING CATALYST FOR CATALYZING CARBON NANOTUBES GROWTH
    • TWI318897B
    • 2010-01-01
    • TW095119470
    • 2006-06-01
    • 錸德科技股份有限公司
    • 王威翔 , 郭正次 , 洪蔡豪
    • B01J , C23C
    • B01J23/8993 , B01J37/18 , B01J37/34 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , C01B32/162 , C01B2202/02 , C04B35/01 , C04B2235/3241 , C04B2235/3275 , C04B2235/3289
    • 在基材上沉積金屬氧化薄膜。金屬氧化薄膜的金屬成分包括催化碳管生長之過渡金屬、前驅金屬以及貴重金屬所組成。上述之前驅金屬的金屬氧化物可防止觸媒顆粒聚集在一起。然後，再通入還原氣體還原金屬氧化薄膜，以形成用來催化單壁碳管生成反應之觸媒。 A metal oxides layer is deposited on a substrate. The metal composition of the metal oxides layer comprises a transition metal catalyzing carbon nanotubes growth, a precursor metal, and a noble metal, wherein the metal oxide of the precursor metal can prevent the catalyst particles from agglomerating together. Then, a reducing gas is directed to the metal oxides layer to reduce the metal oxide layer to form the catalyst for catalyzing carbon nanotubes growth. 【創作特點】 因此，本發明的目的之一為提供一種以化學氣相沉積法合成單壁碳管的觸媒，以生產高純度之單壁碳管。
      本發明的另一目的是在提供一種觸媒的製造方法，以製造合成單壁碳管所需的觸媒。
      本發明的又一目的是在提供一種單壁碳管的製造方法，其係使用奈米化的觸媒來催化單壁碳管的合成反應。
      根據本發明之上述目的，提出一種催化單壁碳管生成反應之觸媒，其基本上由催化碳管生長之過渡金屬、防止觸媒顆粒聚集之前驅金屬之金屬氧化物以及貴重金屬所組成。貴重金屬之金屬氧化物在還原時，會產生類似爆炸之效應來分散觸媒顆粒。
      依照本發明一較佳實施例，上述之過渡金屬的含量約為20－90重量百分比，前驅金屬之金屬氧化物的含量約為5－30重量百分比，且貴重金屬的含量約為5－60重量百分比。
      依照本發明又一較佳實施例，上述之過渡金屬例如可為鐵、鈷或鎳。
      依照本發明另一較佳實施例，上述之前驅金屬之金屬氧化物例如可為氧化鉻、氧化鉭、氧化釩或氧化鈦。
      依照本發明又一較佳實施例，上述之貴重金屬例如可為鉑、銀、金或鈀。
      根據本發明之目的，提出一種用來催化單壁碳管生成反應之觸媒的製造方法。先在基材上沉積金屬氧化薄膜。金屬氧化薄膜之金屬成分含有一過渡金屬、一前驅金屬以及一貴重金屬。然後，再通入還原氣體，還原上述三種金屬的金屬氧化物，以形成上述之觸媒。上述之過渡金屬與貴重金屬的金屬氧化物會被完全還原至金屬元素態，而前驅金屬之金屬氧化物僅會被部分還原。
      依照本發明一較佳實施例，上述之金屬氧化薄膜之氧含量約為20－70莫耳百分比。
      依照本發明一較佳實施例，上述之過渡金屬例如可為鐵、鈷或鎳，其為催化碳管生長的觸媒。
      依照本發明另一較佳實施例，上述之前驅金屬例如可為鉻、鉭、釩或鈦。前驅金屬之金屬氧化物可防止觸媒顆粒聚集在一起。
      依照本發明又一較佳實施例，上述之貴重金屬為鉑、銀、金或鈀。貴重金屬之金屬氧化物在還原時，會產生類似爆炸之效應來分散觸媒顆粒。
      根據本發明之另一目的，提出一種單壁碳管的製造方法。此單壁碳管的製造方法係以化學氣相沉積法來製造單壁碳管，其所使用的觸媒基本上由催化碳管生長之過渡金屬、防止觸媒顆粒聚集之前驅金屬之金屬氧化物以及貴重金屬所組成。貴重金屬之金屬氧化物在還原時，會產生類似爆炸之效應來分散觸媒顆粒。接著，再通入碳源氣體來進行單壁碳管的生長。
      依照本發明一較佳實施例，上述之過渡金屬的含量約為20－90重量百分比，前驅金屬之金屬氧化物的含量約為5－30重量百分比，且貴重金屬的含量約為5－60重量百分比。
      依照本發明又一較佳實施例，上述之過渡金屬例如可為鐵、鈷或鎳。
      依照本發明另一較佳實施例，上述之前驅金屬之金屬氧化物例如可為氧化鉻、氧化鉭、氧化釩或氧化鈦。
      依照本發明又一較佳實施例，上述之貴重金屬例如可為鉑、銀、金或鈀。
      依照本發明再一較佳實施例，上述之碳源氣體例如可為甲烷、乙烯或乙炔。
      由上述可知，在沉積出上述三種金屬之金屬氧化物薄膜後，只要再經由簡單的還原步驟即可得到催化單壁碳管生長之新型觸媒。此種新型觸媒不僅可提高單壁碳管之純度，且能減少單壁碳管之管俓分佈範圍，亦即可獲得品質較為優良之單壁碳管。
    • 在基材上沉积金属氧化薄膜。金属氧化薄膜的金属成分包括催化碳管生长之过渡金属、前驱金属以及贵重金属所组成。上述之前驱金属的金属氧化物可防止触媒颗粒聚集在一起。然后，再通入还原气体还原金属氧化薄膜，以形成用来催化单壁碳管生成反应之触媒。 A metal oxides layer is deposited on a substrate. The metal composition of the metal oxides layer comprises a transition metal catalyzing carbon nanotubes growth, a precursor metal, and a noble metal, wherein the metal oxide of the precursor metal can prevent the catalyst particles from agglomerating together. Then, a reducing gas is directed to the metal oxides layer to reduce the metal oxide layer to form the catalyst for catalyzing carbon nanotubes growth. 【创作特点】 因此，本发明的目的之一为提供一种以化学气相沉积法合成单壁碳管的触媒，以生产高纯度之单壁碳管。 本发明的另一目的是在提供一种触媒的制造方法，以制造合成单壁碳管所需的触媒。 本发明的又一目的是在提供一种单壁碳管的制造方法，其系使用奈米化的触媒来催化单壁碳管的合成反应。 根据本发明之上述目的，提出一种催化单壁碳管生成反应之触媒，其基本上由催化碳管生长之过渡金属、防止触媒颗粒聚集之前驱金属之金属氧化物以及贵重金属所组成。贵重金属之金属氧化物在还原时，会产生类似爆炸之效应来分散触媒颗粒。 依照本发明一较佳实施例，上述之过渡金属的含量约为20－90重量百分比，前驱金属之金属氧化物的含量约为5－30重量百分比，且贵重金属的含量约为5－60重量百分比。 依照本发明又一较佳实施例，上述之过渡金属例如可为铁、钴或镍。 依照本发明另一较佳实施例，上述之前驱金属之金属氧化物例如可为氧化铬、氧化钽、氧化钒或氧化钛。 依照本发明又一较佳实施例，上述之贵重金属例如可为铂、银、金或钯。 根据本发明之目的，提出一种用来催化单壁碳管生成反应之触媒的制造方法。先在基材上沉积金属氧化薄膜。金属氧化薄膜之金属成分含有一过渡金属、一前驱金属以及一贵重金属。然后，再通入还原气体，还原上述三种金属的金属氧化物，以形成上述之触媒。上述之过渡金属与贵重金属的金属氧化物会被完全还原至金属元素态，而前驱金属之金属氧化物仅会被部分还原。 依照本发明一较佳实施例，上述之金属氧化薄膜之氧含量约为20－70莫耳百分比。 依照本发明一较佳实施例，上述之过渡金属例如可为铁、钴或镍，其为催化碳管生长的触媒。 依照本发明另一较佳实施例，上述之前驱金属例如可为铬、钽、钒或钛。前驱金属之金属氧化物可防止触媒颗粒聚集在一起。 依照本发明又一较佳实施例，上述之贵重金属为铂、银、金或钯。贵重金属之金属氧化物在还原时，会产生类似爆炸之效应来分散触媒颗粒。 根据本发明之另一目的，提出一种单壁碳管的制造方法。此单壁碳管的制造方法系以化学气相沉积法来制造单壁碳管，其所使用的触媒基本上由催化碳管生长之过渡金属、防止触媒颗粒聚集之前驱金属之金属氧化物以及贵重金属所组成。贵重金属之金属氧化物在还原时，会产生类似爆炸之效应来分散触媒颗粒。接着，再通入碳源气体来进行单壁碳管的生长。 依照本发明一较佳实施例，上述之过渡金属的含量约为20－90重量百分比，前驱金属之金属氧化物的含量约为5－30重量百分比，且贵重金属的含量约为5－60重量百分比。 依照本发明又一较佳实施例，上述之过渡金属例如可为铁、钴或镍。 依照本发明另一较佳实施例，上述之前驱金属之金属氧化物例如可为氧化铬、氧化钽、氧化钒或氧化钛。 依照本发明又一较佳实施例，上述之贵重金属例如可为铂、银、金或钯。 依照本发明再一较佳实施例，上述之碳源气体例如可为甲烷、乙烯或乙炔。 由上述可知，在沉积出上述三种金属之金属氧化物薄膜后，只要再经由简单的还原步骤即可得到催化单壁碳管生长之新型触媒。此种新型触媒不仅可提高单壁碳管之纯度，且能减少单壁碳管之管𠇹分布范围，亦即可获得品质较为优良之单壁碳管。
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