【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種通過簡單物理混合(研磨法)制備含al2o3助劑的金屬有機框架(mofs)衍生的鈷(co)催化劑的制備方法和應用,屬于納米催化、納米材料、金屬有機框架物材料。
技術介紹
1、能源是社會進步和技術發展的基礎。然而,原油儲量的不斷減少和化石燃料帶來的嚴重環境問題促使人類將目光轉向更加豐富或者可再生、潔凈的資源的使用,比如生物質,頁巖氣,co2等。實現這些資源高值化的一種策略是先將它們經過氣化或者重整轉化為合成氣(co和h2的混合物),然后進行費托合成(fts)反應,最終轉化為長鏈碳氫化合物(汽柴油、航空煤油燈)或醇類等化學品。雖然所有viii族金屬在fts中都具有催化活性,但co基催化劑因其成本低于貴金屬、卓越的鏈增長能力、對有價值的長鏈烴具有更高的選擇性,以及相對較低的水汽變換副反應傾向(會產生無用的co2)而在業界得到廣泛關注。
2、用于fts催化劑設計的理念主要集中在提高金屬co的還原度、通過調整金屬co與支撐物的相互作用以及co粒度分布來最大化地暴露co活性位數量。最近,研究人員發現,通過熱解co金屬有機框架(mofs)可以產生碳載co材料(co@c),這些材料對fts具有高活性,并對c5+碳氫化合物具有很好的選擇性。人們發現,在熱解過程中,有機配體不僅作為還原劑,可將co(ii)百分百還原成金屬co納米顆粒,而且還可形成多孔碳網絡,在起到負載co納米顆粒作用的同時還有抑制co納米顆粒聚集的效應,并且這類co@c材料具有很高的co含量(質量分數通常大于30%)。為了進一步提高co@c材料的fts反
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是要提供一種將co@c材料引入al2o3助劑的簡單方法以及由此方法得到的催化劑。
2、為實驗本專利技術的上述目的,本專利技術提供了如下技術方案:一種用于fts反應的催化劑,以文獻[ultrason.sonochem.2019,59,104714.]報道的co-mon為母體材料,以al2o3為助劑,其中al2o3助劑的添加量按催化劑中al元素與co元素的摩爾比計,其值介于0.129~0.996之間。
3、催化劑的制備方法包括如下步驟:
4、1)以文獻[ultrason.sonochem.2019,59,104714.]報道的一種co金屬有機骨架(co-mon)作為母體材料,將其和適量的異丙醇鋁在研缽中研磨混合一定時間,得到催化劑前驅體。
5、2)隨后,在流動n2(30ml/min)條件下,將上述催化劑前驅體在一定的熱解溫度(升溫速率為10℃/min)下熱解一定時間,從而得到含al2o3助劑的co@c催化劑。
6、優選地,步驟1)中所述的研磨時間介于15min~30min;
7、優選地,步驟2)中所述的一定熱解溫度介于500~510℃;
8、優選地,步驟2)中所述的一定熱解時間介于4~8h;
9、本專利技術提供的含al2o3助劑的co@c催化劑用于fts反應時,優選控制h2與co進料體積比為1~2,反應溫度為290~310℃,反應壓力為2.9~3.1mpa,反應總空速為12~18l/h/g-催化劑。
10、與現有技術相比,本專利技術具有以下優點:
11、本專利技術向co@c材料中引入al2o3助劑的方法簡單,通過簡單研磨及后續熱解即可實現,不需使用有機溶劑,催化劑制備工藝簡單、成本低。
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1.一種含Al2O3助劑的金屬有機框架衍生的Co基費托合成催化劑,其特征在于,催化劑以Co為活性組分,以Al2O3為助劑,以碳為載體,其中Al與Co的摩爾比介于0.129~0.996。
2.權利要求1所述含Al2O3助劑的金屬有機框架衍生的Co基費托合成催化劑的制備方法,其特征在于包括如下步驟:
3.根據權利要求2所述的含Al2O3助劑的金屬有機框架衍生的Co基費托合成催化劑的制備方法,其特征在于,所述的研磨用時為15min~30min。
【技術特征摘要】
1.一種含al2o3助劑的金屬有機框架衍生的co基費托合成催化劑,其特征在于,催化劑以co為活性組分,以al2o3為助劑,以碳為載體,其中al與co的摩爾比介于0.129~0.996。
2.權利要求1所述含al2o3助劑的...
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