[发明专利]一种铁碳基复合多孔材料催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及催化剂制备领域，公开了一种铁碳基复合多孔材料催化剂及其制备方法，以及采用该铁碳基复合多孔材料催化剂在使用合成气直接制备低碳烯烃领域上的应用。其中，该催化剂含有碳材料和铁组分，所述铁组分为Fe和/或Fe‑M纳米颗粒，所述碳材料对所述铁组分形成包覆，以所述催化剂的总重量为基准，所述铁组分的含量为10‑80重量％，所述碳材料的含量为20‑90重量％；其中，M为Mn、K、Na、S、Cu和Zn中的一种或多种。本发明合成的催化剂中多孔碳材料将对铁纳米颗粒具有更好的支撑和隔离作用，可防止高温条件下的进一步焙烧和团聚。

主权项

1.一种铁碳基复合多孔材料催化剂，其特征在于，该催化剂含有碳材料和铁组分，所述铁组分为Fe和/或Fe‑M纳米颗粒，所述碳材料对所述铁组分形成包覆，以所述催化剂的总重量为基准，所述铁组分的含量为10‑80重量%，所述碳材料的含量为20‑90重量%；其中，M为Mn、K、Na、S、Cu和Zn中的一种或多种；其中，所述铁碳基复合多孔材料催化剂以下方法制备得到的，该方法以下步骤：（1）将铁源、碳源溶解在有机溶剂中进行一次或多次水热合成反应；（2）将步骤（1）所得产物离心分离，然后再将离心分离后产物干燥；（3）将步骤（2）所得产物高温碳化；其中，所述铁源含有Fe以及任选的M，M为Mn、K、Na、S、Cu和Zn中的一种或多种；其中，在步骤（1）中，所述水热合成反应的条件包括：温度为100‑150℃，时间为1‑3天；在步骤（3）中，所述高温碳化的条件包括：升温速率为2℃/分钟至10℃/分钟，温度为500‑550℃，时间为1‑6小时；其中，相对于100ml的有机溶剂，所述铁源的用量为0.5‑1克，所述碳源的用量为0.2‑0.7克。