[发明专利]一种铁基费托催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铁基费托催化剂，其特征在于，所述催化剂是由石墨烯、助剂和铁微球组成，其中铁微球占催化剂质量的30％～99.9％、石墨烯占催化剂质量的0.1％～70％、助剂占催化剂质量的0～5％；其中铁微球为四氧化三铁、三氧化二铁中的一种或两种，其表面结构粗糙，是由粒径为20～50nm的小颗粒组装成的粒径为500～1000nm的微球；

所述铁微球的制备方法为：将铁的前驱体溶解于乙二醇中，然后加入醋酸钠，搅拌均匀后，转移至水热釜中，于150～250℃下水热10～20h，水热完成后，洗涤、干燥，可得铁微球。

2.根据权利要求1所述的铁基费托催化剂，其特征在于，所述助剂元素为K、Na、Rb、Cs、Mn、S、Co、Mo中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的铁基费托催化剂，其特征在于，所述助剂占催化剂质量的0.01％～1.0％。

4.根据权利要求1所述的铁基费托催化剂，其特征在于，所述铁微球占催化剂质量的48％～85％。

5.根据权利要求1所述的铁基费托催化剂，其特征在于，所述石墨烯占催化剂质量的15％～52％。

6.根据权利要求1所述的铁基费托催化剂，其特征在于，所述铁微球是由粒径为30～40nm的小颗粒组装成的粒径为500～700nm的微球。

7.权利要求1中所述铁基费托催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下合成步骤：

(1)制备铁微球：将铁的前驱体溶解于乙二醇中，然后加入醋酸钠，搅拌均匀后，转移至水热釜中，于150～250℃下水热10～20h，水热完成后，洗涤、干燥，可得铁微球；

(2)将步骤(1)所得铁微球浸渍于含有计量比助剂前驱体的溶液中，浸渍1～24h后，于80～120℃下干燥5～30h，然后于200～400℃下在空气、氮气、氩气或者氦气中焙烧1～20h；

(3)将步骤(2)所得铁微球分散于水中形成悬浊液，搅拌0.5～10h后超声0.5～5h，同时将计量比的石墨烯分散与水中形成悬浊液，搅拌0.5～10h后超声0.5～5h；

(4)将步骤(3)所得铁微球的悬浊液和石墨烯悬浊液混合，搅拌0.5～30h后超声0.5～5h，然后将此混合液离心分离，所得固体于60～120℃下干燥5～30h。

8.根据权利要求7所述铁基费托催化剂的制备方法，其特征在于，所述助剂前驱体为含有助剂元素的可溶性化合物。

9.权利要求1-6中任一所述的铁基费托催化剂在催化一氧化碳加氢反应中的应用。