[发明专利]一种用于费托反应的氮掺杂铁基催化剂的制备及其应用

摘要

本发明公开了一种一步法制备含N掺杂的Fe基碳材料催化剂，并用于合成气费托合成制备低碳烯烃的反应中。本发明催化剂的制备方法是将各组分的前躯体混合然后焙烧。制得的催化剂一方面具有很高的催化活性和低碳烯烃选择性；另一方面，可以有效防止活性相在反应过程中发生聚集和氧化导致催化剂失活。该催化剂制备方法简单，具有很好的应用前景。

主权项

1.一种用于费托反应的氮掺杂Fe基碳材料催化剂，其特征在于：催化剂是由活性组分、氮掺杂剂、助剂和碳材料组成，活性组分为Fe元素的碳化物、氧化物中的一种或两种，Fe元素含量占催化剂重量的5～50％；氮掺杂剂的含量占催化剂重量的0～15％,氮掺杂剂的含量不包含端值0；助剂为K、Mn、Cu、Zn、Mo、Co中的一种或两种以上，助剂含量占催化剂重量的0～20％,助剂的含量不包含端值0，余量为碳材料；铁元素的氧化物的前驱体为铁盐，所述铁盐为硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、柠檬酸铁铵、亚铁氰酸铵和铁氰酸铵中一种或两种以上；氮掺杂剂的前驱体为含氮固体化合物，所述含氮固体化合物为二聚氰胺、三聚氰胺、均三嗪中一种或两种以上；助剂的前驱体选取金属盐类化合物，所述金属盐类化合物为硝酸盐、碳酸盐、醋酸盐、钼酸盐、钴酸盐中的一种或两种以上；碳材料前驱体为含碳的糖类有机化合物，所述糖类有机化合物为葡萄糖、麦芽糖、蔗糖中的一种或两种以上，催化剂的制备过程是按照组成配比，将催化剂各组分的前驱体充分研磨混合，之后在惰性气氛中以1～30℃/min的升温速率由室温升至300℃～1000℃焙烧1～24h，然后降温至室温。