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烯烃是重要的化工原料,一般采用石油热裂解和催化裂解制备.随着石油资源的枯竭,以煤、天然气和生物质等含碳资源经合成气制取烯烃的工艺路线备受关注.其中,合成气经由甲醇或二甲醚间接制取烯烃技术(MTO)已实现工业化应用.与之相比,费托合成直接生产烯烃(FTO)工艺具有流程短、投资和运行费用低等优势,具有良好的工业发展前景.最近我们发现,暴露特定晶面的棱柱状碳化钴表现出很好的合成气制烯烃催化性能,但载体对催化剂结构和催化性能的影响尚不清晰.本文采用浸渍法制备了一系列负载型钴锰催化剂,系统考察了SiO2,γ-Al2O3和碳纳米管(CNT)对催化剂结构及合成气直接制烯烃催化性能的影响.结果表明,SiO2及γ-Al2O3负载的催化剂较强的钴-载体相互作用抑制了钴锰复合氧化物的形成,而相对惰性的CNT载体则有利于钴锰复合氧化物的生成.通过对反应后催化剂的结构表征,发现SiO2和γ-Al2O3负载的催化剂中出现大量球状的碳化钴颗粒,而CNT负载催化剂中的碳化钴则呈现出具有(101)和(020)暴露晶面的纳米棱柱状结构.将所制备的催化剂用于FTO反应,在265°C,5 bar,空速2000 mL h–1 gcat–1和H2/CO=0.5的反应条件下,CNT负载的催化剂表现出最佳的催化性能,烯烃和含氧化合物的选择性分别为66.7 C％和25.4 C％,甲烷的选择性仅为2.4 C％,总的烯烃/烷烃比达到8.4,同时烃类产物分布极大地偏离传统ASF线性分布.而对于SiO2和γ-Al2O3负载的催化剂,虽然烯烃的选择性也分别达到68.5 C％和64.7 C％,但甲烷的选择性却升至12.0 C％和5.8 C％,总的烯烃/烷烃比仅为3.5和5.1,烃类产物分布基本符合传统的ASF分布.在150 h的催化剂测试中,CNT负载催化剂表现出很好的催化性能稳定性,甲烷的选择性稳定在2.2 C％,C2–C4烯烃的选择性约为30 C％,C2,C3和C4烯烃烷烃比分别稳定在15,19和13.本研究表明,钴-载体相互作用对碳化钴活性相结构及催化性能具有很大影响,惰性的催化剂载体有利于钴锰复合氧化物的生成,进而促进碳化钴纳米棱柱状结构的形成,从而表现出优异的合成气直接制烯烃催化性能.