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随着能源危机的加剧和碳纳米管应用范围的拓展,氢气和碳纳米管的规模化工业生产的需求日益迫切,这就需要科研工作者从战略的高度整合物质资源、优化工业参数,实现经济高效的技术储备这一现实目标。为此,我们课题组将科研热点制氢技术与制碳纳米管技术有机结合,通过催化裂解生物质乙醇,实现了高品质碳纳米管与高纯富氢气体的协同制备。本文从催化角度,以生物质乙醇为碳源和氢源,石墨为担载体,金属Co、Ni为催化剂,采用催化裂解法,在固定床—流动气棚循环反应系统中于相对较低温度下（400～700℃）制备石墨碳纳米管复合电极材料,同时获得氢气。考察了担载体、载气流速、催化剂含量和裂解温度等对乙醇催化裂解的影响,在线检测（TCD和FID）了裂解气成分和含量,利用BET、SEM、TEM、XRD等手段对固体物质进行测试表征,通过LAND电池测试系统对做为锉离子电池负极材料的石墨碳纳米管复合材料进行了恒流充放电循环测试。结采表明,催化剂Co/C、Ni/C在乙醇裂解制氢和碳纳米管过程中有着明显的催化作用:当担载体石墨碳粒径在3μm左右、300℃下煅烧催化剂前驱体、Ni/C催化剂金属担载量为10wt%、乙醇载气流速为40 ml·min-1、裂解温度为600℃时,得到管径比较均匀、石墨化程度较高的多壁碳纳米管和乙黔转化率高达100%、产氢率高达77%的富氢气体;该碳复合材料做为电池负极材料时,其首次放电比容最达到393.7 mAh/g,首次放电效率达77%,经多次循环后容最保持在323.9 mAh/g以上,放电效率稳定在99%以上。结果还表明当裂解温度为500℃时,Co催化裂解乙醇制备的碳纳米管复合电极材料的效果最佳:此时,乙醇转化率高达93%,获得了氢气产率为84%的富氢气体:碳纳米管管径均匀、石墨化程度较高;该碳复合材料做为电池负极材料时,其首次放电比容量达到510 mAh/g,首次放电效率达67.5%,经多次循环后容量保持在367 mAh/g以上,放电效率稳定在98%以上。另外,本文还对碳纳米管的形成过程做了合理的推测。