鋅的添加對氧化鋁負載的鈷催化劑結構及費—托合成性能的影響.pdf

1、近年來,采用費-托合成反應取代傳統(tǒng)石油途徑來獲得清潔液體燃料與化學品的研究得到各國的廣泛關注。而開發(fā)高效費-托合成催化劑是費-托合成技術發(fā)展的關鍵問題之一。本文采用多種制備方法,制備了三個系列催化劑,分別為:鋅摻雜的氧化鋁負載的鈷催化劑;不同微觀粒子形貌的納米鋁酸鋅負載的催化劑;具有核殼結構的分子篩包裹的氧化鋁負載的鈷催化劑。采用X-射線粉末衍射(XRD)、氮氣物理吸附-脫附、氫氣程序升溫還原(H2-TPR)、氫氣程序升溫脫附(H2-T

2、PD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、等技術對各載體和對應催化劑進行了表征。在固定床反應器上對催化劑進行了費-托合成性能評價。結果表明:
　　(1)鋅的引入顯著地影響催化劑的載體孔結構、鈷顆粒尺寸以及鈷金屬與載體之間的相互作用強度,進而影響催化劑的還原性以及費-托合成反應性能。沉淀法和浸漬法引入的鋅都有利于鈷物種在載體表面的穩(wěn)定。沉淀法引入的鋅高度分散于氧化鋁的表面,形成大量高分散的鋁酸鋅顆粒,減弱了鈷-載體

3、之間的相互作用,促進了CoO向Co0的還原性。
　　(2)以硝酸鋁、硝酸鋅和氨水為原料,得到了納米片、納米棒、納米顆粒等形貌可控的納米鋁酸鋅材料。
　　(3)不同形貌鋁酸鋅的比表面積、孔結構參數(shù),及其負載的催化劑性能差異顯著。納米片狀鋁酸鋅具有較高的比表面積以及豐富的孔結構,有利于鈷顆粒的分散,同時片狀鋁酸鋅上存在大量介孔結構,能有效的抑制鈷金屬燒結,從而展現(xiàn)出較高的費-托合成活性及穩(wěn)定性。納米棒鋁酸鋅由于顆粒之間存在架空結