[发明专利]含ε/ε’碳化铁和χ碳化铁的组合物及制备方法、催化剂和应用及费托合成的方法

权利要求书

1.一种含ε/ε’碳化铁和χ碳化铁的组合物，按所述组合物的总量计，所述组合物包含95-100mol％的ε/ε’碳化铁和χ碳化铁，以及0-5mol％的含Fe杂质，所述含Fe杂质为ε/ε’碳化铁和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)制备ε/ε’碳化铁，包括：

(1-1)将纳米铁粉或能够通过还原得到纳米铁粉的纳米粉体铁化合物与H₂在温度为250-510℃下进行第一表面净化处理；

(1-2)将步骤(1-1)得到的物料与H₂、CO在温度为80-180℃下进行前处理，H₂与CO的摩尔比为1.2-2.8：1；

(1-3)将步骤(1-2)得到的物料与H₂、CO在温度为180-280℃下进行第一碳化物制备，H₂与CO的摩尔比为1-3：1，得到纯ε/ε’碳化铁；

(2)制备χ碳化铁，包括：

(2-1)将纳米铁粉或能够通过还原得到纳米铁粉的纳米粉体铁化合物与H₂在温度为350-510℃下进行第二表面净化处理；

(2-2)将步骤(2-1)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％；

(2-3)将步骤(2-2)得到的物料与H₂、CO在温度为250-430℃下进行第二碳化物制备，H₂与CO的摩尔比为8-100：1，得到纯χ碳化铁；

(3)将95-100摩尔份的纯ε/ε’碳化铁和χ碳化铁，0-5摩尔份的含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4-60m²/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5-40m²/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97-100mol％的ε/ε’碳化铁和χ碳化铁，以及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ε/ε’碳化铁和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ε/ε’碳化铁和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.根据权利要求1-3、6中任意一项所述的组合物，其中，ε/ε’碳化铁和χ碳化铁的摩尔比为a：b，其中，0＜a＜100，0＜b＜100。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中，0＜a≤75，0＜b≤75。

9.根据权利要求4所述的组合物，其中，ε/ε’碳化铁和χ碳化铁的摩尔比为a：b，其中，0＜a＜100，0＜b＜100。

10.根据权利要求9所述的组合物，其中，0＜a≤75，0＜b≤75。

11.根据权利要求5所述的组合物，其中，ε/ε’碳化铁和χ碳化铁的摩尔比为a：b，其中，0＜a＜100，0＜b＜100。

12.根据权利要求11所述的组合物，其中，0＜a≤75，0＜b≤75。