水熱碳修飾的二氧化鈦載體負(fù)載鈷基催化劑的費-托合成性能研究.pdf

1、近年來，采用費-托合成反應(yīng)取代傳統(tǒng)石油途徑來獲得清潔液體燃料與化學(xué)品的研究得到各國的廣泛關(guān)注。而開發(fā)高效費-托合成催化劑是費-托合成技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。本論文以葡萄糖為碳源，P25為鈦前驅(qū)體，采用水熱法制備出水熱碳修飾的TiO2載體，并負(fù)載鈷催化劑開展了研究，采用X-射線粉末衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、氮氣物理吸附-脫附、拉曼光譜、熱重分析（TGA）、X-射線光電子能譜（XPS）、氫氣程序升溫還原（H2-TPR）、氫氣

2、程序升溫脫附（H2-TPD）等技術(shù)對載體和對應(yīng)催化劑進(jìn)行了表征。在固定床反應(yīng)器上對催化劑進(jìn)行了費-托合成性能評價。主要研究內(nèi)容包括：比較了水熱碳、SiO2、Al2O3分別修飾的TiO2負(fù)載的鈷催化劑的結(jié)構(gòu)和費-托合成催化性能；研究了焙燒對水熱碳結(jié)構(gòu)及水熱碳修飾的TiO2負(fù)載的鈷催化劑的費-托合成催化性能的影響；研究了水熱碳層的厚度對鈷催化劑的費-托合成催化性能的影響。結(jié)果表明：
　?。?）SiO2引入TiO2載體提高了鈷催化劑的還

3、原性，Al2O3的引入提高了催化劑的鈷分散度，因此催化劑性能均得到提高；
　?。?）水熱碳修飾的TiO2載體，在載體表面引入了表面官能團(tuán)、羥基和羧基等多支鏈結(jié)構(gòu)，能對鈷金屬進(jìn)行還原和錨定，催化劑的還原度和分散度同時得到提高，表現(xiàn)出最佳的費-托合成催化性能；
　?。?）經(jīng)過高溫焙燒后，碳層上的官能團(tuán)的種類發(fā)生了改變，由原來的羧酸基團(tuán)為主轉(zhuǎn)變?yōu)樗狒腿┩?。焙燒前表面碳的組成為sp3和sp2型碳，并且鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)和環(huán)式結(jié)構(gòu)并存，支鏈