[发明专利]一种核壳型钴基费托合成催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种制备核壳型钴基费托合成催化剂的方法，包括如下步骤：

(1)提供含有纳米级的内核的含水混合物，所述内核含有单质形式的催化活性组分钴和单质形式的催化助剂；

(2)将含水混合物、偶联剂、硅源和乙醇接触，再依次进行洗涤、干燥和焙烧；

其中，采用所述方法得到的催化剂包括纳米级的内核和包覆所述内核的载体外壳，所述内核含有催化活性组分钴和催化助剂，所述载体外壳为介孔二氧化硅，其中，催化活性组分钴和催化助剂以单质的形式存在，所述催化剂的比表面积为350-500m²/g；所述内核的粒径为5-30nm，载体外壳的厚度为10-100nm，所述催化剂的孔容为0.4-2cm³/g。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化活性组分钴、催化助剂与按二氧化硅计的硅源的重量比为(5-50)：(0.1-8)：100。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述催化活性组分钴、催化助剂与按二氧化硅计的硅源的重量比为(30-40)：(1-5)：100。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述催化助剂为铂、钯、钌、铑、铼中的一种或两种。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，提供含有纳米级的内核的含水混合物的方法为：将前驱体水溶液进行水热法原位还原反应，所述前驱体水溶液含有钴的前驱体、催化助剂的前驱体和分散剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述前驱体水溶液中以钴元素计的钴的前驱体的浓度为1-20mmol/L，分散剂与以钴元素计的钴的前驱体的摩尔比为(3-30)：100。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，钴的前驱体为氯化钴、醋酸钴、硝酸钴和硫酸钴中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，催化助剂的前驱体为催化助剂的硝酸盐和/或催化助剂的氯化物。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述分散剂为柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠和聚丙烯酸钠中的至少一种。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述水热法原位还原反应的条件包括：温度为50-70℃，压力为1-3MPa，时间为3-8h。

11.根据权利要求1、2和6-10中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，相对于每摩尔的催化活性组分钴，偶联剂的用量为60-90mL，乙醇的用量为100-1000L。

12.根据权利要求1、2和6-10中任意一项所述的方法，其中，所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

13.根据权利要求1、2和6-10中任意一项所述的方法，其中，所述硅源为正硅酸乙酯、硅溶胶和水玻璃中的至少一种。

14.根据权利要求1、2和6-10中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述接触的条件包括：温度为5-40℃，时间为5-10h。

15.根据权利要求1、2和6-10中任意一项所述的方法，其中，所述干燥的条件包括：温度为80-150℃，时间为8-15h。

16.根据权利要求1、2和6-10中任意一项所述的方法，其中，所述焙烧的条件包括：惰性气氛，温度为200-700℃，时间为1-10h。