[發明專利]一種石墨基負載型鐵基催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110872752.7
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113546630A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 辛忠;趙瑞;孟鑫;殷強鋒
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/889;B01J37/02;C07C1/12;C07C11/02
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 許佳

1.一種石墨基負載型鐵基催化劑，其特征在于，所述催化劑以石墨為載體，以金屬Fe為活性組分，Na、K或Mn為助金屬；以100重量份計，金屬Fe含量為10-40重量份，助金屬的含量為0.5-5重量份，其余為石墨。

2.根據權利要求1所述的一種石墨基負載型鐵基催化劑，其特征在于，所述石墨的比表面積為15-250m²/g，粒徑為60-300目。

3.根據權利要求1所述的一種石墨基負載型鐵基催化劑，其特征在于，所述金屬Fe以Fe₂O₃的形式存在。

4.一種如權利要求1-3任一項所述石墨基負載型鐵基催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.使用氧化劑對石墨進行熱氧處理，得到熱氧處理的石墨；

B.將金屬前驅體溶于溶劑中，得到金屬前驅體溶液；

C.將步驟A所得熱氧處理的石墨浸漬于步驟B制得的金屬前驅體溶液中，并進行干燥處理；

D.將步驟C干燥后的產物進行焙燒處理；

E.將助金屬溶于溶劑中，得到助金屬鹽溶液，將步驟D所得產物浸漬于所述助金屬鹽溶液中，經干燥后即得石墨基負載型鐵基催化劑。

5.根據權利要求4所述的石墨基負載型鐵基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟A中所述氧化劑為濃硝酸、濃硫酸、高錳酸鉀、高錳酸鈉、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、磷酸、乙酸和高氯酸中的一種或多種；所述石墨與氧化劑的質量比為1:(5.1-9)；所述熱氧處理的溫度為80-90℃，時間為60-120min。

6.根據權利要求4所述的石墨基負載型鐵基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟B中所述金屬前驅體為硝酸鐵、檸檬酸鐵、檸檬酸鐵銨、草酸鐵、草酸鐵銨、乳酸亞鐵和醋酸亞鐵中的一種或多種；所述溶劑為去離子水、乙醇、乙酸、氯仿和丙酮中的任意一種；所述金屬前驅體與溶劑的質量比為(1.35-5.42):50。

7.根據權利要求4所述的石墨基負載型鐵基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟C中所述浸漬采用過量浸漬法或等體積浸漬法，浸漬的溫度為15-60℃，時間為1-8h；所述干燥的溫度為60-100℃，時間為8-12h。

8.根據權利要求4所述的石墨基負載型鐵基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟D中所述焙燒的溫度為300-600℃，時間為2-8h。

9.根據權利要求4所述的石墨基負載型鐵基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟E中所述助金屬為硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硝酸鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、硝酸錳和碳酸錳中的一種或多種，所述溶劑為去離子水、乙醇、乙酸、氯仿和丙酮中的任意一種；所述助金屬與溶劑的質量比為(0.18-1.8):150；所述浸漬采用過量浸漬法或等體積浸漬法，浸漬的溫度為15-60℃，時間為1-8h；所述干燥的溫度為60-100℃，時間為8-12h。

10.一種如權利要求1-3任一項所述的石墨基負載型鐵基催化劑在二氧化碳加氫制烯烴中的應用。