费托合成:SiO2和Al2O3负载的Co2C催化剂的表征和评价

doi:10.1016/S1872-2067(14)60179-0

催化学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (2): 252-259.DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60179-0

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费托合成:SiO₂和Al₂O₃负载的Co₂C催化剂的表征和评价

裴彦鹏^a,c, 丁云杰^a,b, 臧娟^a,c, 宋宪根^a,c, 董文达^a,c, 朱何俊^a, 王涛^a, 陈维苗^a

a 中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室, 辽宁大连116023;
b 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室, 辽宁大连116023;
c 中国科学院研究生院, 北京100049

收稿日期:2014-10-24 修回日期:2014-11-16 出版日期:2015-01-21 发布日期:2015-01-21
通讯作者: 丁云杰

Fischer-Tropsch synthesis: Characterizing and reaction testing of Co₂C/SiO₂ and Co₂C/Al₂O₃ catalysts

Yanpeng Pei^a,c, Yunjie Ding^a,b, Juan Zang^a,c, Xiangen Song^a,c, Wenda Dong^a,c, Hejun Zhu^a, Tao Wang^a, Weimiao Chen^a

a Dalian National Laboratory for Clean Energy, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China;
b State Key Laboratory for Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China;
c University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2014-10-24 Revised:2014-11-16 Online:2015-01-21 Published:2015-01-21

摘要/Abstract

摘要：

采用CO碳化SiO₂和Al₂O₃负载的Co(NO₃)₂的方法制备了SiO₂和Al₂O₃负载的Co₂C催化剂, 采用N₂物理吸附、X射线衍射和H₂-程序升温还原技术对催化剂进行了表征, 并用于催化费托合成反应中. 结果显示, 需要较长碳化时间才可合成负载的Co₂C催化剂; 所制催化剂表现出CO加氢生成高碳醇的催化性能, 其原因可能在于催化剂表面存在的金属Co物种使CO解离, 表面Co₂C物种有利于CO插入, 从而导致醇的生成, 但体相Co₂C则不具有催化活性.

关键词: 负载型碳化钴, 费托合成, 醇, 表面活性位

Abstract:

SiO₂- and Al₂O₃-supported Co₂C catalysts were prepared by carburizing supported Co precursors with CO. The catalysts were characterized by N₂ physisorption, X-ray diffraction and H₂ temperature-programmed reduction techniques, and evaluated by the Fischer-Tropsch (F-T) reaction. The results showed that SiO₂- and Al₂O₃-supported Co₂C catalysts could be successfully obtained but sufficient carburization time was required. All of the as-prepared supported Co₂C catalysts exhibited activity and selectivity towards alcohols. It is considered that surface metallic Co species contributed to the activity, surface Co₂C species were responsible for the formation of alcohols, and bulk Co₂C species were inert during the F-T reaction.

Key words: Supported cobalt carbide, Fischer-Tropsch synthesis, Alcohols, Surface sites

裴彦鹏, 丁云杰, 臧娟, 宋宪根, 董文达, 朱何俊, 王涛, 陈维苗. 费托合成:SiO₂和Al₂O₃负载的Co₂C催化剂的表征和评价[J]. 催化学报, 2015, 36(2): 252-259.

Yanpeng Pei, Yunjie Ding, Juan Zang, Xiangen Song, Wenda Dong, Hejun Zhu, Tao Wang, Weimiao Chen. Fischer-Tropsch synthesis: Characterizing and reaction testing of Co₂C/SiO₂ and Co₂C/Al₂O₃ catalysts[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2015, 36(2): 252-259.

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费托合成:SiO₂和Al₂O₃负载的Co₂C催化剂的表征和评价

Fischer-Tropsch synthesis: Characterizing and reaction testing of Co₂C/SiO₂ and Co₂C/Al₂O₃ catalysts

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