CO2加氢制烃含碳铁基催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种CO2加氢制烃的含碳铁基催化剂，其特征在于，该催化剂以双金属ZIFs为前驱体，引入铁源后，通过在惰性气氛中热解制备得到以Fe5C2和Fe3ZnC0.5为铁物种的纳米颗粒，嵌入在多孔碳基质中，构成含碳铁基催化剂。本发明专利技术还提供了CO2加氢制烃含碳铁基催化剂的制备方法。本发明专利技术针对现有技术中铁基催化剂不加碱金属催化效果不好、催化剂稳定性较差等问题，设计制备了含多孔碳的铁基催化剂。以ZIFs作为前驱体，通过在惰性气氛下热解可以制备金属物种较好分布的多孔碳材料，ZIFs衍生材料中的金属颗粒被碳层隔开，分散性较好，同时碳材料的多孔性有利于CO2的吸附。

Preparation of carbon containing iron-based catalyst for hydrogenation of CO2 to hydrocarbon

【技术实现步骤摘要】
CO2加氢制烃含碳铁基催化剂及其制备方法
本专利技术涉及催化
，更具体说，涉及一种高活性高稳定性CO2加氢制烃含碳铁基催化剂及其制备方法。
技术介绍
将丰富且廉价的CO2作为碳源，与可再生的能源H2进行反应制备化学品可以一定程度上降低大气中CO2的浓度，同时可以减轻化石燃料消耗的压力。CO2加氢制高附加值的烃类是具有市场潜力和应用前景的途径。铁基催化剂是最有效的催化CO2加氢制烃的催化剂，因此铁基催化剂被广泛应用在CO2加氢制烃反应中。目前，铁基催化剂上需要碱金属助剂的加入才能显著提高产物中低碳烯烃和C5+烃的比例。并且由于CO2是非常稳定的分子，比较难活化，同时碳碳偶联能垒较高，因此CO2加氢制烃反应需在高温高压条件下进行，并且在反应过程中会有大量的水生成。催化剂上的金属颗粒容易在反应过程中烧结，碱金属会在反应过程中流失，对催化剂的稳定性造成很大的影响。目前制备高活性高稳定性的铁基催化剂依然面临挑战。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于CO2加氢制烃的高活性高稳定性含多孔碳的铁基催化剂及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种CO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CO2加氢制烃含碳铁基催化剂，其特征在于，该催化剂以双金属ZIFs为前驱体，引入铁源后，通过在惰性气氛中热解制备得到以Fe5C2和Fe3ZnC0.5为铁物种的纳米颗粒，嵌入在多孔碳基质中，构成含碳铁基催化剂；所述双金属ZIFs的金属元素是Zn和Co，且Zn和Co的原子比大于等于19；所述铁源为除无机铁盐以外的铁的化合物，且溶于水或甲醇后溶液不呈酸性。

【技术特征摘要】
1.一种CO2加氢制烃含碳铁基催化剂，其特征在于，该催化剂以双金属ZIFs为前驱体，引入铁源后，通过在惰性气氛中热解制备得到以Fe5C2和Fe3ZnC0.5为铁物种的纳米颗粒，嵌入在多孔碳基质中，构成含碳铁基催化剂；所述双金属ZIFs的金属元素是Zn和Co，且Zn和Co的原子比大于等于19；所述铁源为除无机铁盐以外的铁的化合物，且溶于水或甲醇后溶液不呈酸性。2.根据权利要求1所述CO2加氢制烃含碳铁基催化剂，其特征在于，Zn和Co的原子比小于等于89。3.根据权利要求1所述CO2加氢制烃含碳铁基催化剂，其特征在于，所述铁源为乙酰丙酮铁或二茂铁。4.权利要求1所述CO2加氢制烃含碳铁基催化剂的制备方法，其特征在于，具体操作为：(1)将Zn源和Co源溶解于甲醇中，形成透明溶液A；所述Zn源与Co源中，Zn和Co的原子比大于等于19；所述Zn源、Co源与甲醇的比例为：Zn源与Co源总物质的量:甲醇体积＝1:10～20mol/L；(2)将2-甲基咪唑溶解在甲醇中得到另一溶液B；所述2-甲基咪唑与甲醇的比例为1.2:1～2mol/L。(3)将步骤(1)制得的溶液A加入到步骤(2)制得的溶液B中，20～40℃下搅拌24h，离心分离、洗涤、烘干，即得到催化剂ZIFs前驱体；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新闻，刘军辉，张光辉，宋春山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21