[发明专利]含负载型χ碳化铁组合物及其制备方法、催化剂和应用以及费托合成的方法

权利要求书

1.一种含负载型χ碳化铁组合物，按所述组合物的总量计，所述组合物包含55-90重量％的载体和10-45重量％的铁组分，其中，以所述铁组分的总量计，所述铁组分包含95-100mol％的χ碳化铁和0-5mol％的含Fe杂质，所述含Fe杂质为χ碳化铁之外的含铁元素物质；所述含Fe杂质不为0；

所述组合物的制备方法包括：

(1)将载体在铁盐的水溶液中进行浸渍，并将浸渍后载体进行干燥、焙烧，得到前驱体；

(2)将所述前驱体与H₂在温度为350-610℃下进行前驱体还原；

(3)将步骤(2)得到的物料与含O₂气体在温度为0-50℃下进行表面钝化处理，所述含O₂气体中O₂的体积浓度为1-5％；

(4)将步骤(3)得到的物料与H₂、CO在温度为260-430℃下进行碳化物制备，H₂与CO的摩尔比为7-110：1，得到负载型χ碳化铁；

(5)将负载型χ碳化铁与含Fe杂质在惰性气体保护下进行混合。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物的比表面积为45-450m²/g。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述组合物的比表面积为55-340m²/g。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，按所述组合物的总量计，所述组合物包含60-85重量％的载体和15-40重量％的铁组分；

和/或，以所述铁组分的总量计，所述铁组分包含97-100mol％的χ碳化铁和0-3mol％的含Fe杂质。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述含Fe杂质为χ碳化铁之外的碳化铁、铁、铁氧化物、铁氢氧化物、铁硫化物、铁盐中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述含Fe杂质为χ碳化铁之外的碳化铁、铁、铁氧化物、铁氢氧化物、铁硫化物、铁盐中的至少一种。

7.一种制备含负载型χ碳化铁组合物的方法，包括：

(1)将载体在铁盐的水溶液中进行浸渍，并将浸渍后载体进行干燥、焙烧，得到前驱体；

(2)将所述前驱体与H₂在温度为350-610℃下进行前驱体还原；

(3)将步骤(2)得到的物料与含O₂气体在温度为0-50℃下进行表面钝化处理，所述含O₂气体中O₂的体积浓度为1-5％；

(4)将步骤(3)得到的物料与H₂、CO在温度为260-430℃下进行碳化物制备，H₂与CO的摩尔比为7-110：1，得到负载型χ碳化铁；

(5)将负载型χ碳化铁与含Fe杂质在惰性气体保护下进行混合；

其中，所述负载型χ碳化铁的用量和含Fe杂质的用量使得到的所述组合物中，以所述组合物的总量计，包含55-90重量％的载体和10-45重量％的铁组分；以所述铁组分的总量计，所述铁组分包含95-100mol％的χ碳化铁和0-5mol％的含Fe杂质；

其中，所述含Fe杂质为χ碳化铁之外的含铁元素物质。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述铁盐选自水溶性铁盐；

和/或，所述浸渍使得干燥后的浸渍后载体中的铁含量为10-30重量％；

和/或，所述干燥、焙烧的过程包括：首先将所述浸渍后载体在20-30℃干燥0.5-4h，然后在温度为35-80℃、真空度为250-1200Pa下烘干6-10h，将烘干后的物料在110-150℃下干燥3-24h，再将得到的物料在温度为300-550℃下焙烧1-10h。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述铁盐选自硝酸铁、氯化铁、硫酸亚铁铵和柠檬酸铁铵中的至少一种。