热还原制备碳化铁用于费托合成的探究

发布时间：2021-04-22 15:03

　　费托合成（FTS）是将合成气转化为液体燃料及有机化学品的一个重要化工过程。Fe基催化剂广泛用于工业费托合成过程中,探索有效的方法控制负载金属颗粒的成核、生长及活性相的演变,并最终设计合成尺寸可控、相态稳定铁碳化合物催化剂,这对高性能FTS催化剂的发展至关重要。本论文中利用配位辅助自组装方法,结合碳热还原方法构建了介孔碳负载纳米Fe催化剂。活性金属Fe的相态可调、粒径可控,并应用于费托合成反应,来考察催化剂的催化性能。在第一部分中,介绍了利用配位辅助表面活性剂自组装技术,结合碳热还原方法构建了介孔碳分散的Fe纳米颗粒催化剂。催化剂具有二维六方结构孔道,均匀的孔径分布（5.6 nm）,高的表面积（317 m²/g）,中等孔体积（0.33 cm³/g）,高度分散的ε-Fe₂C、χ-Fe₅C₂、θ-Fe₃C纳米颗粒可以通过控制活化气氛及温度来获得,其负载量可以达20 wt%Fe。在300℃,10 bar,H₂/CO=1,空速GSHV=1500... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 费托合成的研究意义
    1.2 费托合成的概述
        1.2.1 合成气的来源
        1.2.2 费托合成的机理
        1.2.3 费托合成的产物分布
        1.2.4 典型的费托合成活性金属
    1.3 Fe基费托合成的研究进展
        1.3.1 Fe基催化剂的活性相
        1.3.2 尺寸效应
        1.3.3 载体效应
        1.3.4 助剂效应
        1.3.5 纳米反应器
    1.4 选题意义和研究方案
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究方案
第二章 实验试剂与方法
    2.1 试剂和原料
    2.2 催化剂的制备方法
        2.2.1 甲阶酚醛树脂的合成
        2.2.2 不同相态Fe纳米粒子/介孔碳催化剂的合成
        2.2.3 不同粒径Fe纳米粒子/介孔碳复合物的合成
        2.2.4 催化剂的活化
    2.3 催化剂的表征
    2.4 催化性能测试
        2.4.1 反应装置及反应测试条件
        2.4.2 产物分析方法
        2.4.3 活性与选择性计算方法
第三章 介孔碳负载碳化铁在费托合成中的应用
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 介孔碳载铁催化剂的制备及表征
        3.2.2 催化性能考察
        3.2.3 Fe-C催化剂活性相演变的探究
    3.3 本章小结
第四章 螯合辅助共组装合成介孔碳固载χ-Fe5C2 纳米颗粒
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
5C₂ 的合成及表征">        4.2.1 不同粒径χ-Fe₅C₂ 的合成及表征
5C₂ 的表面电子结构">        4.2.2 χ-Fe₅C₂ 的表面电子结构
        4.2.3 鳌合配位作用机理
    4.3 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
附录一 名词缩写说明
附录二 作者简历和论文发表情况
致谢



本文编号：3153982