活性炭載鈷催化劑的研究

由于不可再生能源的減少，探索替代能源利用途徑具有重要意義。費(fèi)托合成可以將合成氣轉(zhuǎn)化為液體燃料和增值化學(xué)品。作為當(dāng)今的清潔煤技術(shù)之一，費(fèi)托合成可以使用煤炭，天然氣或生物質(zhì)合成超清潔燃料。但是，由于催化劑產(chǎn)品的限制導(dǎo)致成本比較高。因此，優(yōu)化催化性能對于學(xué)術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用至關(guān)重要。本次我們使用特制活性炭作為催化劑載體來優(yōu)化鈷基催化劑。

傳統(tǒng)的鈷催化劑一般使用金屬氧化物(Al2O3，SiO2或TiO2)作為催化劑載體。但是，鈷與上述氧化物載體之間的強(qiáng)相互作用力使氧化鈷難以還原成活性金屬鈷相，因此反過來會影響催化劑的活性。值得注意的是，活性炭材料相對惰性，與鈷的相互作用較弱。所以我們制備了一系列不同負(fù)載量的活性炭負(fù)載的鈷基催化劑，研究了活性炭微結(jié)構(gòu)的支撐作用和費(fèi)托合成催化性能。

催化劑和活性炭載體的形態(tài)

催化劑和活性炭的SEM圖像如圖1所示?？梢郧宄乜吹交钚蕴看呋瘎┲休d體表面的一些顆粒。如圖1(a1)所示，對于樣品鈷顆粒均勻分布在活性炭管表面上，粒徑在10–20nm范圍內(nèi)?？梢宰⒁獾?，如圖1(a2)所示，在活性炭管的表面上沒有觀察到顆粒。圖1(b1)在活性炭載鈷催化劑的表面上顯示出一些多孔和龜裂的缺陷，這可能是由于高溫煅燒過程中的燒結(jié)所致?？梢宰⒁獾剑鐖D1(b2)所示，活性炭表面幾乎沒有孔，而活性炭催化劑表面上的金屬顆粒分布不均勻。簡而言之，SEM結(jié)果證實(shí)，活性炭載體具有更好的鈷分散性。