相关申请的交叉引用本申请要求于2022年11月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2022-0145311号的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。本发明涉及表现出高生产率的碳纳米管制备用催化剂，本发明还涉及制备碳纳米管制备用催化剂的方法。
背景技术：
1、碳纳米材料按其形状如下分类：富勒烯、碳纳米管(cnt)、石墨烯和石墨纳米板，并且特别地，碳纳米管是由具有一个碳原子与三个碳原子相连而成的六边形蜂巢网络的纳米尺寸的卷曲的石墨片制成的大分子。
2、碳纳米管由于其内部中空空间而重量轻，并且具有与铜一样好的导电性，与金刚石一样好的导热性以及与钢一样好的拉伸强度。碳纳米管还按其卷曲方式如下分类：单壁碳纳米管(swcnt)、多壁碳纳米管(mwcnt)或绳状碳纳米管。
3、近来，已经积极地对用于一次合成大量碳纳米管的碳纳米管合成技术进行研究，并且在各种方法中，使用流化床反应器的化学气相沉积(cvd)能够容易地合成大量碳纳米管，因此被认为是实际工艺领域中最优选的选择。
4、具体地，在化学气相沉积法中，将颗粒形式的碳纳米管制备用催化剂装入流化床反应器中，然后将碳源气体和流动气体注入流化床反应器中以悬浮催化剂。此后，加热反应器以分解悬浮催化剂表面上的碳源气体，从而得到合成的碳纳米管。
5、在使用这种化学气相沉积法制备碳纳米管的工艺中，催化剂的活性作为决定整个制造工艺的生产率的主要因素，因此，正在对具有较高活性的催化剂和制备该催化剂的方法的进行积极的研究。例如，已知的是，通过将更大量的主催化剂组分负载在载体上或将助催化剂组分一起负载的方式，催化剂的活性可进一步增加。然而，当过量的主催化剂组分与助催化剂一起负载时，存在助催化剂抑制主催化剂组分的分散性的局限，并且通过增加负载的主催化剂的量来提高催化活性的方法具有局限性。此外，当催化剂负载在载体上时，由于载体和催化剂之间的强键合，因此催化剂的性能劣化。
6、因此，需要进一步研究能够进一步改善碳纳米管制备用催化剂的活性的方法。
7、相关技术文献
8、(专利文献1)韩国专利公开10-2015-0007266号
技术实现思路
1、技术问题
2、本发明的一个方面提供了制备碳纳米管制备用催化剂的方法，其具有改善的每单位催化剂的碳纳米管产量。
3、技术方案
4、为了解决上述任务，本发明提供了碳纳米管制备用催化剂以及制备碳纳米管制备用催化剂的方法。
5、[1]根据本发明的一个方面，其提供了一种碳纳米管制备用催化剂，所述催化剂包含涂覆有碳的载体，以及负载在所述载体上的主催化剂组分和助催化剂组分，其中，相对于100重量份的所述载体，所述载体的碳涂层的含量为0.1至3.0重量份。
6、[2]本发明提供了如以上[1]所述的催化剂，其中，所述涂覆有碳的载体的bet比表面积为70至150m2/g。
7、[3]本发明提供了如以上[1]或[2]所述的催化剂，其中，所述涂覆有碳的载体的孔体积为0.18至0.30cm3/g。
8、[4]本发明提供了如以上[1]至[3]中任一项所述的催化剂，其中，相对于100重量份的所述载体，所述涂覆有碳的载体的碳涂层的含量为0.1至2.0重量份。
9、[5]本发明提供了如以上[1]至[4]中任一项所述的催化剂，其中，所述碳纳米管制备用催化剂的比表面积为50至90m2/g。
10、[6]根据本发明的另一个方面，其提供了一种制备碳纳米管制备用催化剂的方法，所述方法包括(s1)将碳源浸入载体中，(s2)对浸入所述碳源的所述载体进行烧制以制备碳涂覆载体，(s3)将所述碳涂覆载体与催化剂负载溶液混合以制备混合物，以及(s4)对所述混合物进行烧制以制备负载型催化剂，其中，步骤(s2)中的烧制温度为450至950℃。
11、[7]本发明提供了如以上[6]的方法，其中，所述碳源是选自由以下组成的组中的至少一种：c4至c20羧酸、葡萄糖、乳糖、葡萄糖、纤维素、蔗糖、糖聚合物、碳水化合物、脲、硫脲、乙二醇和甘油。
12、[8]本发明提供了如以上[6]或[7]的方法，其中，所述步骤(s1)包括(s1-1)将载体与含有碳源的溶液混合，以及(s1-2)将以上步骤中获得的混合物干燥。
13、[9]本发明提供了如以上[6]至[8]中任一项的方法，其中，所述步骤(s1-2)中的所述干燥在50至200℃的温度下进行。
14、[10]本发明提供了如以上[6]至[9]中任一项所述的方法，其中，相对于100重量份的所述载体，通过所述步骤(s2)中的所述烧制制得的所述碳涂覆载体的碳涂层的含量为0.1至3.0重量份。
15、[11]本发明提供了如以上[6]至[10]中任一项所述的方法，其中，所述步骤(s2)中的所述烧制在还原性气氛中进行。
16、[12]本发明提供了如以上[6]至[11]中任一项所述的方法，其中，所述步骤(s3)包括(s3-1)将所述碳涂覆载体与催化剂负载溶液混合以制备混合物，以及(s3-2)将所述混合物干燥。
17、[13]本发明提供了如以上[6]至[12]中任一项所述的方法，其中，所述步骤(s3-2)中的所述干燥在50至200℃的温度下进行。
18、[14]本发明提供了如以上[6]至[13]中任一项所述的方法，其中，所述步骤(s4)中的所述烧制在还原性气氛中进行。
19、[15]本发明提供了如上文[6]至[14]中任一项所述的方法，其中，所述步骤(s4)中的烧制温度为300℃至800℃。
20、有益效果
21、当使用通过本发明的制备方法制得的催化剂来制备碳纳米管时，可以以优异的产率制备更多的碳纳米管。
1.一种碳纳米管制备用催化剂，所述催化剂包含：涂覆有碳的载体；以及负载在所述载体上的主催化剂组分和助催化剂组分，其中，相对于100重量份的所述载体，所述载体的碳涂层的含量为0.1重量份至3.0重量份。
2.如权利要求1所述的催化剂，其中，所述涂有碳的载体的bet比表面积为70m2/g至150m2/g。
3.如权利要求1所述的催化剂，其中，所述涂覆有碳的载体的孔体积为0.18cm3/g至0.30cm3/g。
4.如权利要求1所述的催化剂，其中，相对于100重量份的所述载体，所述涂覆有碳的载体的碳涂层的含量为0.1重量份至2.0重量份。
5.如权利要求1所述的催化剂，其中，所述碳纳米管制备用催化剂的比表面积为50m2/g至90m2/g。
6.一种制备碳纳米管制备用催化剂的方法，所述方法包括：
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述碳源是选自由以下组成的组中的至少一种：c4至c20羧酸、葡萄糖、乳糖、葡萄糖、纤维素、蔗糖、糖聚合物、碳水化合物、脲、硫脲、乙二醇和甘油。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(s1)包括(s1-1)将载体与含有碳源的溶液混合；以及(s1-2)将以上步骤中获得的混合物干燥。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述步骤(s1-2)中的所述干燥在50℃至200℃的温度下进行。
10.如权利要求6所述的方法，其中，在所述步骤(s2)中，相对于100重量份的所述载体，通过所述步骤(s2)中的所述烧制制得的所述碳涂覆载体的碳涂层的含量为0.1重量份至3.0重量份。
11.如权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(s2)中的所述烧制在还原性气氛中进行。
12.如权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(s3)包括(s3-1)将所述碳涂覆载体与催化剂负载溶液混合以制备混合物；以及(s3-2)将所述混合物干燥。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述步骤(s3-2)中的所述干燥在50℃至200℃的温度下进行。
14.如权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(s4)中的所述烧制在还原性气氛中进行。
15.如权利要求6所述的方法，所述步骤(s4)中的烧制温度为300℃至800℃。
