一种用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法 |
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| 申请号 | CN201611137217.2 | 申请日 | 2016-12-12 | 公开(公告)号 | CN107433199A | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 陕西学前师范学院; | 发明人 | 吴永娟; 刘忠文; 王晓兰; 张勃; 王军峰; 倪俊超; 王福民; 李光丽; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法，包括以下步骤：按一定 质量 配比称量 葡萄糖 与SiO2固体，根据SiO2的孔体积将葡萄糖配成溶液，然后将所述SiO2固体快速倒入葡萄糖溶液中，充分振荡，静置，120℃烘干，650℃ N2气氛中 焙烧 ，10％ 硝酸 酸化 ，得到最终产品 碳 改性的 二 氧 化 硅 。本发明的有益效果是制备工艺环保、节能、简易方便。将其用于制备载钴催化剂用于费-托合成反应，该催化剂的费-托反应活性及产品收率明显提高。 | ||||||
| 权利要求 | |||||||
| 说明书全文 | 一种用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法技术领域[0001] 本发明属于化工合成技术领域，尤其是涉及一种用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法。 背景技术[0002] 多孔硅氧化物与费-托活性金属相互作用强，导致费-托活性金属还原度低，费-托合成反应活性及目标产物的产率低。通过简易方法将炭掺入到硅的晶格中，减弱了费-托活性金属与硅之间的相互作用，提高了费-托活性金属还原度，从而提高了费-托合成反应活性及目标产物的产率。 [0003] 现有炭-硅复合材料制备工艺复杂，比如湿法浸渍，采用葡萄糖和硫酸制备C-Si载体，浸渍时加入高沸点硫酸，在后期干燥及焙烧过程中硫酸很难除掉，一来硫酸滞留在炭硅复合材料上，得固体酸催化剂，二来硫酸腐蚀设备，也会造成环境污染。本发明可通过等体积浸渍简易方法制得炭-硅复合材料，环保节能、简易方便。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种可以解决现有技术中存在的诸多问题、环保节能的用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法。 [0005] 本发明的技术方案是：本发明的用于费-托合成的C-Si复合物载体的制备方法，包括以下步骤：按一定质量配比称量葡萄糖与SiO2固体，根据SiO2的孔体积将葡萄糖配成等体积的溶液，然后将所述SiO2固体快速倒入葡萄糖溶液中，充分振荡，静置，120℃烘干，650℃ N2气氛中焙烧，10％硝酸酸化，得到最终产品碳改性的二氧化硅。 [0006] 进一步的，所述葡萄糖与SiO2固体的质量比为0.25∶1-1.25∶1， [0007] 更进一步的，所述葡萄糖与SiO2固体的质量比为0.75∶1。 [0009] 图1是Co/Q15(a)，0.25C-Q15(b)，0.75C-Q15(c)，1.25C-Q15催化剂的F-T反应活性。 [0010] 图2是Co/Q15(a)，0.25C-Q15(b)，0.75C-Q15(c)，1.25C-Q15催化剂的F-T合成产物分析。 具体实施方式[0011] 下面结合附图对本发明做详细说明。 [0012] 按一定质量配比称量葡萄糖与SiO2(市售Q15或自制)固体，根据SiO2(市售Q15或自制)的孔体积将葡萄糖配成溶液。然后事先称量的SiO2(市售Q15或自制)快速成倒入盛有葡萄糖溶液100mL小烧瓶中，充分振荡、静置，使葡萄糖溶液充分渗透到SiO2的孔隙中。→120℃烘干，去除残留的水分→650℃ N2气氛中焙烧4h，使葡萄糖分解形成的炭留在SiO2的孔隙中→10％硝酸浸渍，洗涤，除去焙烧后残存的杂质→最终得C改性SiO2(C-SiO2)。 [0013] 将10％Co等体积浸渍于C改性SiO2(C-SiO2)上，得Co/C-SiO2催化剂，如果SiO2为市售Q15，则催化剂表示为Co/C-Q15。根据葡萄糖与Q15初始配比的不同，制得Co/0.25C-Q15，Co/0.75C-Q15，Co/1.25C-Q15催化剂，并与Co/Q15做对照。将这四组催化剂用于费-托合成反应。 [0014] 实验数据 [0015] 其费-托合成反应活性及C5+的产率与单纯硅材料相比明显提高。具体数据如下： [0016] 如图1所示，由CO转化率随时间变化的曲线图可看出，与Co/Q15相比，炭硅复合物负载钴催化剂TOS＝10h时的F-T反应活性明显高于Co/Q15。随着炭含量的增加，F-T反应活性呈现先增加后减小的趋势。当葡萄糖与Q15的质量配比为0.75∶1时，F-T反应活性最佳(47.2％)。 [0017] 费-托合成反应操作参数：W/F＝5.0g·h·mol-1，P＝1.0MPa，T＝235℃，TOS＝10h.[0018] 如图2的系列催化剂F-T反应结果可知，随着炭含量的增加，炭硅复合物负载钴催+化剂对CO2选择性下降、甲烷/C2-C4的选择性增加，C5的收率明显增大。当葡萄糖与Q15的质量配比为0.75∶1时，即Co/0.75C-Q15催化剂的F-T活性最高，C5+的收率最高。 |
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