[发明专利]一种微量钼掺杂的铁基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微量钼掺杂的铁基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：将可溶性钼盐和引发剂混合溶于水中，得到前驱体溶液；

S2：将所述步骤S1得到的前驱体溶液中加入可溶性铁盐、可溶性镁盐和助剂，搅拌溶解，加入氧化硅、氧化铝载体，搅拌均匀，得到均匀黏稠的浆料；

S3：将所述步骤S2得到的均匀黏稠的浆料进行干燥、研磨、300～400℃焙烧得到所述钼掺杂的铁基催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铁盐中的铁原子和所述可溶性钼盐中的钼原子的摩尔比为(25-60):1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铁盐中的铁原子和所述可溶性镁盐中的镁原子的摩尔比为(20-30):1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铁盐选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的至少一种，所述可溶性钼盐选自钼酸铵、钼酸钠中的至少一种，所述可溶性镁盐选自氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的至少一种；所述引发剂选自脲；所述助剂选自柠檬酸、柠檬酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化硅、氧化铝载体的质量比为3～9:1，优选4:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧温度为300-400℃，焙烧时间为2-6h。

7.一种钼掺杂的铁基催化剂，其特征在于，所述催化剂包括活性组分和载体，所述活性组分包括主活性组分和助活性组分，所述主活性组分为铁，所述助活性组分为钼，其中，所述催化剂中铁的含量为2-10wt％，优选为4-6wt％，所述催化剂中的铁原子和钼原子的摩尔比为(25-60)：1，所述载体为氧化硅和氧化铝。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中活性组分FeMo的颗粒粒径为15-25nm。

9.根据权利要求7所述的催化剂，其特征在于，所述载体氧化硅和氧化铝的质量比为3～9:1。

10.一种单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：将权利要求1至6任意一项所述的制备方法制备得到的催化剂或权利要求7至9任意一项所述的催化剂放置于反应装置中，升温；

S2：加入含有水蒸气和惰性气体的甲烷进行反应，纯化处理后得到所述单壁碳纳米管。