[发明专利]一种钴基催化剂及制备方法和应用及费托合成方法

权利要求书

1.一种钴基催化剂，包括载体、负载在该载体上的碳组分和金属组分钴，以元素计并以催化剂总量为基准，所述碳组分的含量为1-30重量%，所述金属组分钴的含量为5-70重量%，其余为载体，所述载体为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化锆、氧化钍、氧化铍、粘土、分子筛中的一种或多种；其中，所述催化剂中的碳组分或碳组分前体在引入金属钴组分之后再负载到载体上，所述负载碳组分或碳组分前体之前，所述金属钴组分以还原态形式存在，每克催化剂中以元素计的碳组分重量m_C与载体比表面S的比值满足m_C/S=0.10-4.0mg/(m²/g)；

所述钴基催化剂的制备方法包括下述步骤：

（1）用含钴化合物的溶液浸渍载体，然后将浸渍后的载体依次进行干燥、焙烧或不焙烧、还原活化；

（2）在还原或惰性气氛下，将步骤（1）得到的产物用含有高沸点有机物的溶液浸渍之后进行热处理，得到所述钴基催化剂。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，以元素计并以催化剂总量为基准，所述碳组分的含量为2-20重量%，所述金属组分钴的含量为8-50重量%，其余为载体，每克催化剂中以元素计的碳组分重量m_C与载体比表面S的比值满足m_C/S=0.20-2.5mg/(m²/g)。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述催化剂中含有至少一种选自Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、La、Zr、Ce、Y、Cu的金属助剂，以元素计并以催化剂的总重量为基准，所述金属助剂含量为0.01-10重量%。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其中，以元素计并以催化剂的总重量为基准，所述金属助剂含量为0.02-8重量%。

5.根据权利要求4所述的催化剂，其中，以元素计并以催化剂的总重量为基准，所述金属助剂含量为0.05-5重量%。

6.根据权利要求1-2、4、5中任意一项所述的催化剂，其中，所述载体的比表面积为50-600m²/g。

7.根据权利要求6中所述的催化剂，其中，所述载体的比表面积为100-300m²/g。

8.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述含钴化合物为钴的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、碱式碳酸盐、氯化物中的至少一种，以钴元素计的溶液浓度为50-1000克/升。

9.根据权利要求8所述的催化剂，其中，以钴元素计的溶液浓度为100-700克/升。

10.根据权利要求1中所述的催化剂，其中，步骤（1）和步骤（2）所述浸渍的条件可以相同或不同，分别独立的选自：温度为10-90℃；时间为0.1-10小时。

11.根据权利要求10所述的催化剂，其中，步骤（1）和步骤（2）所述浸渍的条件可以相同或不同，分别独立的选自：温度为15-40℃；时间为2-6小时。

12.根据权利要求1所述的催化剂，其中，步骤（1）所述还原活化在氢气气氛下进行，所述还原活化的条件包括：温度为200-500℃，时间为1-12小时。

13.根据权利要求1、8-12中任意一项所述的催化剂，其中，所述高沸点有机物为碳水化合物、多羟基有机物中的至少一种；其中，所述碳水化合物为蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉中的至少一种，所述多羟基有机物为乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、聚乙二醇中的至少一种。

14.根据权利要求1、8-12中任意一项所述的催化剂，其中，步骤（2）所述热处理条件包括：温度为200-900℃，时间为0.1-24小时。