一种Fe核壳纳米催化剂、其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种Fe核壳纳米催化剂、其制备方法和应用，该催化剂以具有核壳结构的Fe纳米立方体为有效成分，所述核壳结构中，以四氧化三铁纳米立方体为核，所述四氧化三铁纳米立方体表面包覆有χ‑Fe

【技术实现步骤摘要】
一种Fe核壳纳米催化剂、其制备方法和应用
本专利技术涉及催化剂
，尤其涉及一种Fe核壳纳米催化剂、其制备方法和应用。
技术介绍
C2-C4的短链烯烃是一些高附加值产品如高聚物、表面活性剂、塑料等的基础碳基原料。目前，大多数的短链烯烃通过石油衍生的烃类的热裂解或催化裂解制得；而石油的急速消耗加速了世界范围内对于从其他原料制短链烯烃的研究进度。一个典型的石油替代品就是合成气，合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分，用作化工原料的一种原料气；其可以很容易地通过煤、生物质、CO2和天然气制备得到。费托制烯烃反应提供了一种直接从合成气制短链烯烃的方式，其是一个CHx(x＝1,2,3)的表面聚合过程。为了达到这个目的，研究人员已经研发了大量的费托制烯烃催化剂。例如，有制备Fe纳米晶体负载在碳纳米纤维上的催化剂，其在费托反应制短链烯烃的选择性高达61C％，但是CO转化率低于1％，即该催化剂对短链烯烃的选择性高，但活性低。此外，还有制备铁碳化物嵌入多孔碳基质的催化剂，该催化剂体现了更高的活性，其转化频率可达0.11s-1，但是对C2-C5短链烯烃的选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Fe核壳纳米催化剂，其特征在于，以具有核壳结构的Fe纳米立方体为有效成分，所述Fe纳米立方体核壳结构中，以四氧化三铁纳米立方体为核，所述四氧化三铁纳米立方体表面包覆有χ-Fe

【技术特征摘要】
1.一种Fe核壳纳米催化剂，其特征在于，以具有核壳结构的Fe纳米立方体为有效成分，所述Fe纳米立方体核壳结构中，以四氧化三铁纳米立方体为核，所述四氧化三铁纳米立方体表面包覆有χ-Fe2C5活性相壳层。


2.根据权利要求1所述的Fe核壳纳米催化剂，其特征在于，所述Fe核壳纳米催化剂还包括惰性载体，所述具有核壳结构的Fe纳米立方体负载在惰性载体上。


3.根据权利要求2所述的Fe核壳纳米催化剂，其特征在于，所述惰性载体选自碳化硅、二氧化硅和碳载体中的一种或多种。


4.根据权利要求2所述的Fe核壳纳米催化剂，其特征在于，所述Fe核壳纳米催化剂中的铁总含量为24-32mol％。


5.一种Fe核壳纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供四氧化三铁纳米立方体；
S2、将所述四氧化三铁纳米立方体表面还原成铁单质，得到前驱体纳米立方体；
S3、在包括CO的气氛中，将所述前驱体纳米立方体进行表面重构，使四氧化三铁纳米立方体表面形成χ-Fe2C5活性相壳层，可选地与惰性载体物质进行负载，得到Fe核壳纳米催化剂。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，以乙酰丙酮铁为铁源，在4-苯基苯甲酸和油酸存在的条件下，在溶剂中进行加热反应，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文龙，李钟灵，韦淼今，曾杰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34