[发明专利]一种费托合成催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种费托合成催化剂，包括载体和活性组分，所述载体为氮掺杂空心碳纳米笼，所述活性组分分布在载体的表面，所述活性组分为金属氧化物的纳米颗粒，所述金属氧化物为氧化铁或氧化钴，所述金属氧化物的负载量以金属元素占载体的百分数计为5～51wt.％，所述氮掺杂空心碳纳米笼中的氮含量为15～20at.％。

2.根据权利要求1所述的费托合成催化剂，其特征在于，所述金属氧化物的负载量以金属元素占载体的百分数计为10～35wt.％。

3.根据权利要求1或2所述的费托合成催化剂，其特征在于，所述金属氧化物的粒径为2～30nm。

4.根据权利要求1所述的费托合成催化剂，其特征在于，所述费托合成催化剂还包括第一助剂，所述第一助剂为Na⁺或K⁺，所述第一助剂的负载量以第一助剂占载体的百分数计为0.5～4wt.％。

5.根据权利要求4所述的费托合成催化剂，其特征在于，所述费托合成催化剂还包括第二助剂，所述第二助剂为硫元素，所述第二助剂的负载量以第二助剂占载体的百分数计为0.1～0.5wt.％。

6.一种权利要求1～5任一项所述的费托合成催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)提供氮掺杂空心碳纳米笼；

(2)将所述氮掺杂空心碳纳米笼在金属化合物的乙醇水溶液中浸渍，得到费托合成催化剂前驱体；所述金属化合物为铁或钴的金属盐或金属络合物；

(3)将所述费托合成催化剂前驱体依次经第一焙烧和钝化，得到费托合成催化剂；

(4)当所述费托合成催化剂包括第一助剂或同时包括第一助剂和第二助剂时，将所述费托合成催化剂热处理，然后与钠盐或钾盐的乙醇水溶液混合，得到添加有助剂的费托合成催化剂前驱体；所述钠盐或钾盐为硫酸盐、盐酸盐和硝酸盐中的至少一种；

将所述添加有助剂的费托合成催化剂前驱体经第二焙烧，得到添加有助剂的费托合成催化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一焙烧和第二焙烧独立地在N₂或惰性气流中进行，所述第一焙烧和第二焙烧的温度独立的为300～600℃，所述第一焙烧和第二焙烧的时间独立的为0.5～6h。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钝化在含氧气的惰性气体流中进行，所述钝化的时间为0.5～2h，所述钝化的温度为15～40℃。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热处理在真空条件进行，所述热处理的温度为200～250℃，所述热处理的时间为2～2.5h。