[发明专利]一种用于费‑托合成的C‑Si复合物载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工合成技术领域，尤其是涉及一种用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法。

背景技术

多孔硅氧化物与费-托活性金属相互作用强，导致费-托活性金属还原度低，费-托合成反应活性及目标产物的产率低。通过简易方法将炭掺入到硅的晶格中，减弱了费-托活性金属与硅之间的相互作用，提高了费-托活性金属还原度，从而提高了费-托合成反应活性及目标产物的产率。

现有炭-硅复合材料制备工艺复杂，比如湿法浸渍，采用葡萄糖和硫酸制备C-Si载体，浸渍时加入高沸点硫酸，在后期干燥及焙烧过程中硫酸很难除掉，一来硫酸滞留在炭硅复合材料上，得固体酸催化剂，二来硫酸腐蚀设备，也会造成环境污染。本发明可通过等体积浸渍简易方法制得炭-硅复合材料，环保节能、简易方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以解决现有技术中存在的诸多问题、环保节能的用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法。

本发明的技术方案是：本发明的用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法，包括以下步骤：按一定质量配比称量葡萄糖与SiO₂固体，根据SiO₂的孔体积将葡萄糖配成等体积的溶液，然后将所述SiO₂固体快速倒入葡萄糖溶液中，充分振荡，静置，120℃烘干，650℃ N₂气氛中焙烧，10％硝酸酸化，得到最终产品碳改性的二氧化硅。

进一步的，所述葡萄糖与SiO₂固体的质量比为0.25∶1-1.25∶1，

更进一步的，所述葡萄糖与SiO₂固体的质量比为0.75∶1。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，C-Si复合物载体的制备更加方便；具有操作简单，绿色环保等优点。

附图说明

图1是Co/Q15(a)，0.25C-Q15(b)，0.75C-Q15(c)，1.25C-Q15催化剂的F-T反应活性。

图2是Co/Q15(a)，0.25C-Q15(b)，0.75C-Q15(c)，1.25C-Q15催化剂的F-T合成产物分析。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

按一定质量配比称量葡萄糖与SiO₂(市售Q15或自制)固体，根据SiO₂(市售Q15或自制)的孔体积将葡萄糖配成溶液。然后事先称量的SiO₂(市售Q15或自制)快速成倒入盛有葡萄糖溶液100mL小烧瓶中，充分振荡、静置，使葡萄糖溶液充分渗透到SiO₂的孔隙中。→120℃烘干，去除残留的水分→650℃ N₂气氛中焙烧4h，使葡萄糖分解形成的炭留在SiO₂的孔隙中→10％硝酸浸渍，洗涤，除去焙烧后残存的杂质→最终得C改性SiO₂(C-SiO₂)。

将10％Co等体积浸渍于C改性SiO₂(C-SiO₂)上，得Co/C-SiO₂催化剂，如果SiO₂为市售Q15，则催化剂表示为Co/C-Q15。根据葡萄糖与Q15初始配比的不同，制得Co/0.25C-Q15，Co/0.75C-Q15，Co/1.25C-Q15催化剂，并与Co/Q15做对照。将这四组催化剂用于费-托合成反应。

实验数据

其费-托合成反应活性及C₅⁺的产率与单纯硅材料相比明显提高。具体数据如下：

如图1所示，由CO转化率随时间变化的曲线图可看出，与Co/Q15相比，炭硅复合物负载钴催化剂TOS＝10h时的F-T反应活性明显高于Co/Q15。随着炭含量的增加，F-T反应活性呈现先增加后减小的趋势。当葡萄糖与Q15的质量配比为0.75∶1时，F-T反应活性最佳(47.2％)。

费-托合成反应操作参数：W/F＝5.0g·h·mol^-1，P＝1.0MPa，T＝235℃，TOS＝10h.