Ce和La摻雜KIT-6中孔分子篩負載的Co基催化劑的費-托合成催化性能研究.pdf

1、費-托合成反應(yīng)是一種由氣轉(zhuǎn)液的技術(shù)，就是在催化劑的作用下將一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為燃油和化學品的技術(shù)。在費-托合成反應(yīng)的催化劑中（Fe, Co, Ni和Ru），鈷基催化劑具有活性高，穩(wěn)定性好，使用壽命長，不易積碳和中毒，產(chǎn)物以長鏈正構(gòu)烷烴為主，產(chǎn)物烴經(jīng)加氫裂解和異構(gòu)改質(zhì)可以得到低硫、低氮含量的優(yōu)質(zhì)柴油，以及與鐵相比較低的水煤氣變化反應(yīng)，和與釕相比較低廉的價格等優(yōu)點。
　　 在本文工作中，采用水熱合成法合成一系列不同含量Ce 或La

2、摻雜的KIT-6分子篩作為載體。同時采用滿孔浸漬法制備了Ce 或La 負載的載體。將制備好的載體同樣采用滿孔浸漬法負載15％的鈷制成催化劑。采用X-射線粉末衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、固體紫外漫反射（DRS-UV-vis）、X-射線光電子能譜（XPS）、固體29 Si魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振（29 SiMAS NMR）、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-氧滴定（H2-TPD和O2titrati

3、on）等技術(shù)對催化劑進行了表征，在固定床反應(yīng)器上考察了催化劑的費-托合成反應(yīng)活性和產(chǎn)物選擇性。主要結(jié)論如下：
　　 1）KIT-6的結(jié)構(gòu)在摻雜Ce后保持不變。載體xCe-KIT-6的骨架中同時存在Ce 3+和Ce 4+兩種離子。載體xCe-KIT-6和浸漬法制備的載體0.06Ce-KIT-6-I 采用滿孔浸漬法制備15％的鈷基催化劑。催化劑15Co/xCe-KIT-6的還原度在低的Ce含量時呈增加趨勢，在高的Ce 含量時呈減小趨

4、勢。摻雜低含量Ce 可以提高催化劑的費-托合成反應(yīng)活性和C5+的選擇性，而摻雜高含量的Ce 則使催化劑呈現(xiàn)低的反應(yīng)活性和C5+的選擇性。同時，甲烷選擇性呈現(xiàn)和C5+的選擇性相反的趨勢。催化劑15Co/0.06Ce-KIT-6-I的活性比催化劑15Co/KIT-6 低。
　　 2）KIT-6的結(jié)構(gòu)在摻雜La后保持不變。摻雜少量的La 到分子篩骨架中負載催化劑可以增加催化劑的還原度，大量的La的摻入則會降低催化劑的還原度。