一种低CO2选择性单分散的铁基催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于高效费‑托合成催化剂的设计合成技术领域，具体公开了一种低CO2选择性单分散的铁基催化剂的制备方法和应用。将一定量铁盐、糖粉和含氮有机物加热熔融后，干燥碳化、焙烧后得到催化剂，然后将其还原、碳化用于费托合成反应，所制备的催化剂Fe的质量分数为0.1wt%‑5wt%，催化剂由C、H、N等元素组成。所制备的催化剂铁高度分散在碳基质上，碳将铁包裹在其中，其在预处理及反应过程中更容易渗碳形成碳化铁物相，且不易被氧化为水煤气变换活性相，使其在反应过程中具备高的费托活性和低的水煤气变换性能，从而实现了基于CO2减排的费托合成反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于费托合成催化剂的设计合成，具体公开了一种低co2选择性单分散的铁基催化剂的制备方法及其应用。

技术介绍

1、费托合成过程是将煤、石油、生物质衍生的合成气(h2+co)催化转化为烃类产物的重要手段，是未来替代化石能源生产燃料油的关键技术。铁基催化剂由于其低的甲烷选择性，良好的抗毒性和低廉的价格成为工业上使用最广泛的催化剂之一。与钴基费托合成催化剂相比，铁基催化剂也存在一些劣势：比活性低、高的失活速率(烧结，积碳，活性相转变)、机械强度差(熔铁催化剂)和co2选择性高。

2、传统的fe基催化剂会将30％的co转化为co2作为副产物，而不是像co基催化剂那样，副产物几乎完全是h2o。fe基ft催化剂的复杂性阻碍了低co2选择性材料的发展，根据催化剂预处理的不同，这些催化剂中可能含有金属铁、氧化铁和碳化铁。碳化铁则是ft反应的关键，例如：χ-fe5c2、θ-fe3c、ε'-fe2.2c、fe7c3被确定为ft反应的活性组分。有研究表明，这些碳化铁物相的稳定性和相变与碳的化学势有关，且纯的碳化铁物相可以降低co2的选择性。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低CO2选择性单分散的铁基催化剂的制备方法，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在步骤（2）中于750-1300℃下焙烧1-24 h后增加以下操作：将焙烧后的产物置于管式炉中，在氢气气氛下300-450℃焙烧1-6 h后，通含1% O2的N2钝化气过夜后，向其中加入浓度为1-10 mol·L-1的无机酸，于60-150℃下反应6-12 h后，过滤、洗涤、干燥，重复上述加酸、过滤、洗涤、干燥步骤2-5次后取出粉末，即得催化剂；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂表面具有含N基团。

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【技术特征摘要】

1.一种低co2选择性单分散的铁基催化剂的制备方法，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在步骤（2）中于750-1300℃下焙烧1-24 h后增加以下操作：将焙烧后的产物置于管式炉中，在氢气气氛下300-450℃焙烧1-6 h后，通含1% o2的n2钝化气过夜后，向其中加入浓度为1-10 mol·l-1的无机酸，于60-150℃下反应6-12 h后，过滤、洗涤、干燥，重复上述加酸、过滤、洗涤、干燥步骤2-5次后取出粉末，即得催化剂；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂表面具有含n基团。

4.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立，张雪晴，孙巍，张煜华，李金林，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：