催化学报

催化学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (5): 579-585.

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聚乙二醇介质中纳米铁基催化剂上的费托合成

程晓凡1,2, 吴宝山1, 相宏伟1, 李永旺1   

  1. 1中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室, 山西太原 030001；2中国科学院研究生院, 北京 100049
  • 收稿日期:2010-05-25 出版日期:2010-05-25 发布日期:2013-12-05

Polyethylene Glycol-Phase Fischer-Tropsch Synthesis over an Iron-Based Nanocatalyst

CHENG Xiaofan1,2, WU Baoshan1,*, XIANG Hongwei1, LI Yongwang1   

  1. 1State Key Laboratory of Coal Conversion, Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Taiyuan 030001, Shanxi, China；2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2010-05-25 Online:2010-05-25 Published:2013-12-05

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摘要： 采用化学还原法在纯水中制备了纳米铁基催化剂, 将其直接分散到液态聚乙二醇 (PEG) 中进行费托合成 (FTS) 反应. 透射电子显微镜、X 射线衍射、穆斯堡尔谱和 X 射线光电子能谱等结果表明, 还原态催化剂粒径在 30~65 nm, 主要由无定形的 Fe-B 和α-Fe 组成, 其中 B 部分电子向 Fe 转移. 反应过程中, 无定形的 Fe-B 首先快速转变为 α-Fe, 而 α-Fe 很容易发生碳化或氧化, 最终转变为 Fe3O4 和碳化铁. PEG 能有效抑制纳米粒子的聚集长大, 反应后催化剂粒径减小为 20~55 nm. 在 3.0 MPa, V( H2)/V(CO) = 2 和 200 oC 的反应条件下, 该催化剂表现出优异的 FTS 低温活性和较高的稳定性, 反应后产物和催化体系很容易实现分离.

关键词: 纳米铁基催化剂, 无定形铁硼合金, 铁, 铁碳化合物, 聚乙二醇, 费托合成

Abstract: The iron-based nanocatalyst dispersed in polyethylene glycol preserves the rotationally free catalytic centers and exhibits excellent activity for Fischer-Tropsch synthesis.

Key words: iron-based nanocatalyst, iron-boron amorphous alloy, iron, iron carbide, polyethylene glycol, Fischer-Tropsch synthesis