纳米金刚石改性钴基催化剂的费托合成性能研究

来源 :低碳化学与化工 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wossmbbu
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Co基催化剂在费托合成反应中具有优异的反应活性以及碳链增长能力,其催化性能与金属Co纳米颗粒的还原度和粒径紧密相关,通过添加助剂调控金属Co的还原度和分散度是提高其费托合成反应性能的重要手段。以具有化学惰性以及良好导热性的SiC为载体,加入少量具有丰富表面官能团的纳米金刚石(NDs)作为结构调节剂,有效提高了催化剂中Co物种的分散度和还原度,提升了其费托合成反应性能。N2物理吸/脱附结果表明,NDs的加入对催化剂的比表面积、孔径等参数影响较小。CO化学吸附结果表明,适量NDs的加入促进了催化剂中活性金属Co的分散,增加了金属Co的表面积,为费托合成反应提供了更多的活性位点。透射电镜(TEM)结果表明,在Co/SiC(w(Co)=10%)中加入NDs后,催化剂中金属Co的粒径减小,且NDs在催化剂表面均匀分散。H2程序升温还原(H2-TPR)和CO预吸附的H2程序升温表面反应(CO-H2-TPSR)结果表明,NDs的加入降低了Co3O4还原为金属Co的还原温度,促进了Co3O4的还原以及CO的活化。调节剂修饰的Co/1.0NDs-SiC(w(Co)=10%,m(NDs):m(SiC)=1.0%)与Co/SiC催化剂相比,CO转化率从15.6%提升至29.0%,产物中C5+选择性仍可保持在75%以上,且稳定运行70 h未见明显失活。以上结果为研发纳米碳材料改性的高效费托合成反应的催化剂提供新的研究思路。
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