[發明專利]一種碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711330761.3
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107999081B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 孟凡會;李忠;程楊;張瑋;秦改萍;付一春;王倩倩;李小靜;張鵬
• 申請（專利權）人: 潞安化工集團有限公司;太原理工大學
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J35/08;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/18;C10G2/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑，其特征在于，所述催化劑的載體為表面具有包覆碳層的碳微球，活性組分鐵氧化物納米顆粒均勻鑲嵌在碳微球表面的包覆碳層中，所述催化劑按照質量百分比計，其組成為：鐵氧化物9-15%；堿金屬氧化物助劑0.5-2%；包覆碳9-25%；碳微球載體65-81.5%。

2.根據權利要求1所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑，其特征在于：所述堿金屬氧化物助劑為氧化鈉或氧化鉀。

3.根據權利要求1所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑，其特征在于：所述碳微球載體可為商業化或自行制備的碳微球。

4.根據權利要求3所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑，其特征在于：所述碳微球載體的粒徑為0.3-1.0 μm。

5.一種碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1）按一定比例稱取硝酸鐵、堿金屬助劑前驅體鹽和包覆碳碳源，加入適量蒸餾水攪拌使其充分溶解，得到前驅體溶液；

2）將上述前驅體溶液緩慢加入適量的研磨至一定粒徑的碳微球載體中，持續攪拌，并進行間斷超聲處理，得到浸漬漿料；

3）然后通過水浴加熱、攪拌使浸漬漿料的水分不斷揮發，待漿料粘度增大，表面液體蒸干時，將其轉移到110℃的烘箱內進行干燥處理；

4）所得干燥樣品轉移到管式爐中進行原位碳化處理，碳化完成后將所得固體產物進行收集、破碎至一定目數，即得到碳包覆結構鐵基納米催化劑。

6.根據權利要求5所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述堿金屬助劑鹽為鈉鹽或鉀鹽的硝酸鹽、檸檬酸鹽、氯化鹽中的任意一種。

7.根據權利要求5所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述包覆碳碳源為多羥基含碳有機化合物。

8.根據權利要求7所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述多羥基含碳有機化合物為葡萄糖、甘露糖、果糖、麥芽糖、蔗糖中的任意一種。

9.根據權利要求5所述的碳包覆結構納米鐵基費托合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述原位碳化處理的步驟為，在惰性氣氛中，按照升溫速率不超過5 ℃/min，于400~600℃下碳化1~5 h。