中孔分子篩負(fù)載的鈷催化劑在費(fèi)-托合成中的應(yīng)用及中孔分子篩MCM-48合成的研究.pdf

1、F ischer-Tropsch合成(簡稱F-T合成)可以將煤或天然氣轉(zhuǎn)化為潔凈優(yōu)質(zhì)的液體燃料，此技術(shù)對于能源利用及環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)的意義負(fù)載鈷基催化劑由于其高的重質(zhì)烴選擇性低水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)而被廣泛引用于天然氣或者合成氣CO H2 轉(zhuǎn)化合理的烴分布和穩(wěn)定高效的鈷催化劑是其研究和開發(fā)的主要目標(biāo)應(yīng)用分子篩的擇型性可以使費(fèi)-托合成的烴產(chǎn)物分布偏離ASF分布本論文工作采用高度規(guī)整孔分布的MCM-48作為載體負(fù)載鈷催化劑使用了N2等溫吸附X射線衍

2、射XRD 程序升溫還原TPR，程序升溫脫附H2-TPD，O2滴定和透射電鏡TEM 表征手段并在固定床上測試催化劑性能討論了鈷負(fù)載量5 10 15 wt.％對于FTS的影響中孔分子篩MCM-48,SBA-15,SiO2 負(fù)載鈷催化劑的不同孔結(jié)構(gòu)對費(fèi)-托合成的影響還討論了模板劑對分子篩結(jié)構(gòu)的影響由于模板劑在中孔分子篩合成中起著重要的作用，本論文從改善水熱合成條件入手分別利用十六烷基三甲基溴化銨十八烷基三甲基溴化銨和十八烷基三甲基溴化銨和曲拉

3、通Triton X-100混合表面活性劑作為模板正硅酸乙酯作為硅源利用水熱合成方法在較短的時(shí)間內(nèi)合成出了不同孔徑的MCM-48中孔分子篩具體結(jié)論如下1 對于Co/MCM-48催化劑在低鈷負(fù)載量(5 wt.％)的催化劑上顯示出低活性和高甲烷選擇性這主要是由于小鈷晶粒低的還原性增加鈷負(fù)載量鈷晶粒增大將導(dǎo)致高的還原性和高的C5+選擇性但是當(dāng)鈷負(fù)載量超過10wt.％CO選擇性和烴的選擇性受負(fù)載量影響不大鈷的還原度不但決定了CO轉(zhuǎn)化率還影響鏈增長

4、率2 Co3O4 晶粒大小受到中孔分子篩載體孔徑的影響催化劑的鈷晶粒直徑依次遞增順序?yàn)镃o/SBA-15>Co/SiO2>Co/MCM-48，C5+選擇性也遵循此規(guī)律Co/MCM-48 上大量的小鈷顆粒和硅酸鈷導(dǎo)致低的還原性和C5+選擇性Co/SBA-15 低分散度導(dǎo)致其部分失去活性金屬鈷位同時(shí)Co/SiO2 具有適中大小的鈷晶粒和最高的分散度因此催化劑的活性遞減順序依次為Co/SiO2> Co/SBA-15> Co/MCM-483 M