Co-ZnO費(fèi)托合成催化劑的研究.pdf

1、費(fèi)托合成(Fischer-Tropsch Synthesis)是將煤、天然氣和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成清潔優(yōu)質(zhì)的液體燃料及高附加值的化工原料的重要途徑，被認(rèn)為是解決當(dāng)前液體燃料供應(yīng)不足的最有效方法之一。鈷基催化劑具有高活性、高重質(zhì)直鏈飽和烴選擇性、高穩(wěn)定性和低水煤氣變換等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的費(fèi)托合成催化劑。 本論文重點(diǎn)考察了制備方法、制備條件、Al2O3助劑等對(duì)Co/ZnO催化劑費(fèi)托合成反應(yīng)性能的影響，并通過X射線衍射（XRD）、程序升溫還

2、原（TPR）、低溫N2物理吸附、掃描電鏡（SEM）、紅外光譜（FT-IR）和激光拉曼光譜（LRS）等表征手段，對(duì)催化劑織構(gòu)與反應(yīng)性能的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了研究，得到了以下結(jié)果：
　　 1、采用沉淀法和水熱法制備了ZnO，研究了所獲得的兩種ZnO及以它們?yōu)槟阁w制備的催化劑結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明，Co與水熱法制備的ZnO的相互作用較強(qiáng)，降低了Co的還原度，導(dǎo)致催化劑活性較低。因此，采用沉淀法制備ZnO作為催化劑載體較好。研究了浸漬法、共沉淀

3、法、分步沉淀法和均相沉淀法對(duì)催化劑活性的影響。發(fā)現(xiàn)不同的制備方法對(duì)載體ZnO的晶粒大小，孔結(jié)構(gòu)和比表面積有較大影響，并造成Co和ZnO的相互作用強(qiáng)弱不同，影響了催化劑結(jié)構(gòu)和性能，采用分步沉淀法制備的催化劑具有最佳的活性和選擇性。考察了還原溫度對(duì)浸漬法制備的催化劑反應(yīng)性能的影響，當(dāng)Co的負(fù)載量為5wt％時(shí)，催化劑的活性隨還原溫度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的變化，最佳的還原溫度為260C。
　　 2、研究了沉淀pH值、老化時(shí)間及沉淀劑對(duì)

4、Co/ZnO催化劑性能的影響。發(fā)現(xiàn)在本論文研究的沉淀pH值和老化時(shí)間范圍內(nèi)，這兩種制備條件對(duì)催化劑的活性和選擇性都有一定的影響，但對(duì)C5+產(chǎn)物的收率影響較小。最佳的沉淀pH為6.8，最佳的老化時(shí)間為1h。
　　 3、研究了助劑Al2O3的含量對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)性能的影響。發(fā)現(xiàn)Al2O3的添加有兩方面作用，一方面是增加了催化劑的比表面積，從而提高了Co的分散度，另一方面能夠增加催化劑的穩(wěn)定性，但同時(shí)降低了催化劑的還原度。TPR結(jié)果證實(shí)了