[发明专利]一种纳米钴颗粒费托合成催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米钴颗粒费托合成催化剂，其特征在于：制备所述催化剂的原料包括纳米钴颗粒和载体；

所述的纳米钴颗粒粒径在3-20nm；

所述的纳米钴颗粒在氢气或氢气与惰性气体的混合气氛中，250-600℃下可以还原为金属钴纳米颗粒；

所述的催化剂中钴元素含量为5-45wt%。

2.如权利要求1所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂，其特征在于：所述的催化剂中钴元素含量为5-30wt%。

3.如权利要求1或2所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂，其特征在于：制备所述催化剂的原料还包括助剂；

所述助剂为已知能提高费托合成催化反应活性或选择性的一种或多种助剂组分；

所述助剂中金属元素占催化剂总重量的0.01-30%。

4.如权利要求1或2所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂，其特征在于：所述的载体选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、活性碳及分子筛等已知的任何可以用作催化剂载体的物质；

所述的纳米钴颗粒为四氧化三钴。

5.如权利要求4所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂，其特征在于：所述的载体为比表面积大于200㎡/g、孔容大于1cm³/g、70%的孔径在10-15nm的γ-Al₂O₃。

6.权利要求1所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将纳米钴颗粒分散在溶剂中超声10-80min制成胶体溶液，溶剂用量为：8-12ml/每g原料总量；

所述的溶剂为蒸馏水、甲醇、乙醇、丙醇、乙酸、乳酸、柠檬酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上的混合物；

（2）将胶体溶液和载体制成混合浆态液；

（3）将上述浆态液搅拌超声30-120min后，于50-100℃下在旋转蒸发仪上抽真空旋转蒸发干燥8-20h，制得一种粉体产物；

（4）将上述粉体产物在90-150℃空气气氛下干燥5-20h后，再在200-600℃空气气氛下焙烧3-10h，制得本发明的催化剂。

7.如权利要求6所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂的制备方法，其特征在于：

 在所述的步骤（1）中加入含助剂组分的化合物。

8.如权利要求6或7所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂的制备方法，其特征在于：

所述的步骤（3）中浆态液搅拌超声时间为30-60min；

所述的步骤（3）中的浆态液在旋转蒸发仪上抽真空旋转蒸发进行干燥的时间和温度分别为50-90℃、8-15h；

所述的溶剂为蒸馏水或乙醇。

9.如权利要求6或7所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂的制备方法，其特征在于：

所述的步骤（4）中的粉体产物在100-120℃空气气氛下干燥10-15h后，再在300-400℃空气气氛下焙烧3-6h。

10.如权利要求9所述的一种纳米钴颗粒费托合成催化剂的制备方法，其特征在于：

所述的步骤（4）中的粉体产物在120℃空气气氛下干燥12h后，再在350℃空气气氛下焙烧5h。