[發明專利]一種高穩定性的鐵基催化劑及其在費托反應中的應用

有效

• 申請號: 201711076411.9
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107754814B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉小浩;姜楓;胥月兵
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種鐵基催化劑在費托合成中的應用，其特征在于：催化劑活性組分為Fe、Cu、Pd的復合氧化物，并添加或不添加助劑；同時采用原子層沉積法在活性組分表面沉積氧化物膜層，所沉積的氧化物膜層包括SiO₂、Al₂O₃、TiO₂中的一種或任意幾種；

所述催化劑的制備方法為：將載體置于原子層沉積的反應室中，以脈沖交替的方式通入Fe的前驅體和水、Pd的前驅體和水、Cu的前驅體和水、氧化物膜層的前驅體和水，其中催化劑活性組分Fe、Pd、Cu的前軀體以及氧化物膜層的前驅體的沉積順序為：催化劑活性組分的前驅體和氧化物膜層的前驅體交替進行沉積，以達到設定的活性組分配比和氧化物膜層厚度；氧化物膜層的前驅體為SiO₂、Al₂O₃、TiO₂前驅體中的一種或任意幾種；

催化劑中活性組分Fe、Cu、Pd的摩爾比為(4～7)：(0～3)：(0～3)，且Cu和Pd摩爾數不為0；所添加的助劑為N、K、Na、Ca、Pt、Au、Mg、Rh、V、Cr、Mn、Ru、Co、Zn、Zr、Ga、Gd、Re、Mo、Nb元素中一種或任意幾種，助劑與鐵的質量比為(0～3):10；所沉積的氧化物膜層的厚度為0.1～30nm。

2.根據權利要求1所述的鐵基催化劑在費托合成中的應用，其特征在于：所述沉積的氧化物膜層的厚度為2～10nm。

3.根據權利要求1所述的鐵基催化劑在費托合成中的應用，其特征在于：載體選自SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、ZSM-5、 MCM-41、SBA-15、SAPO-34中的一種或任意幾種；Fe的前驅體選自三(2,2,6,6)-四甲基庚二酮鐵、二茂鐵、氯化亞鐵中的一種或任意幾種；Cu的前驅體為二(2,2,6,6)-四甲基庚二酮銅；Pd的前驅體為六氟乙酰丙酮鈀；氧化物膜層Al₂O₃的前驅體選自三甲基鋁、三乙基鋁中的一種或兩種；氧化物膜層SiO₂的前驅體選自四氯化硅、四(二甲氨)硅、三(叔丁氧基)硅烷醇、三(叔-五氧代)硅烷醇中的一種或任意幾種；氧化物膜層TiO₂的前驅體選自四氯化鈦、四(甲乙氨)鈦、四(二乙氨)鈦、四(二甲氨)鈦、四異丙醇鈦、四(二甲基胺基)鈦、四(二乙基胺基)鈦中的一種或任意幾種。

4.根據權利要求1-3任一項所述的鐵基催化劑在費托合成中的應用，其特征在于：所述應用為在CO/CO₂/H₂費托合成醇類化合物中的應用，其中CO/CO₂/H₂的摩爾比為(0～5):(0～5):1，且CO和/CO₂的摩爾數不同時為0。