CoMn基费托催化剂制备及其性能研究

作     者：李玉波 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周军成;赵德江

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：费托合成 CoMn基催化剂 溶剂热法 共沉淀法 低碳烯烃 

摘      要：以乙烯、丙烯和丁烯为代表的低碳烯烃是重要的基本化工原料,随着我国现代化学工业的发展,对低碳烯烃的需求日渐攀升。合成气通过费托合成制低碳烯烃,因其技术路线简单、没有中间反应等优点从而受到人们的特别重视,也是解决国内化工原料紧缺的重要途径。本论文的重点在于对溶剂热法、共沉淀加水热法制备烯烃钴基催化剂的制备研究,目的是在于合成出低甲烷选择性,高烯烃选择性和低二氧化碳选择性的高活性催化剂。利用溶剂热法制备Co Mn基催化剂,并探究原料中乙二醇与Co(EG/Co)的摩尔比、Co与Mn(Co/Mn)的摩尔比以及溶剂热反应温度等因素对Co Mn基催化剂的形貌、晶体结构以及FTO性能的影响。由实验所得的表征结果和实验数据可以得出:当EG/Co=6、Co/Mn=1:2、溶剂热反应温度为180℃时制备的Co Mn基催化剂具有最佳合成气制烯烃(FTO)性能,此时制得的催化剂CO的转化率可以达到11.1%,C烯烃的选择性可以达到43.2%,C的烯烷比可达到2.15,且甲烷的选择性可以降低至17.5%,CO选择性低至17.5%。同样,利用共沉淀法制备了Co Mn基催化剂,并对其FTO进行探究。结果表明:当Co/Mn=2、Co/Fe=8、沉淀剂为(NH)CO、沉淀方法为共沉淀+水热时制备的Co Mn基催化剂具有最佳FTO性能,此时制得的催化剂CO的转化率可以达到14.4%,C烯烃的选择性可以达到38.1%,C的烯烷比可达到2.78,且甲烷的选择性可以降低至15.6%,CO选择性低至5.6%。