一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑及其制備方法和應(yīng)用，通過控制合成制備條件能夠精準(zhǔn)的控制該催化劑的理化結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用于二氧化碳加氫制備長鏈烴。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)公開了一種引入適量金屬鐵鈷的生物質(zhì)擔(dān)載鐵基催化劑的制備方法，通過控制制備條件能夠精準(zhǔn)的控制該催化劑的理化結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用于二氧化碳加氫生成長鏈烴。

技術(shù)介紹

1、隨著碳基化石燃料的大量使用，大氣中的二氧化碳濃度達(dá)到了歷史最高水平，這造成了海洋酸化和全球變暖等一系列生態(tài)問題。碳捕獲、利用和儲存被認(rèn)為是降低二氧化碳濃度的有利策略。將二氧化碳化學(xué)增值為有價(jià)值的化學(xué)品或燃料是變廢為寶和減排的有效途徑。長鏈碳?xì)浠衔镒鳛樘贾行匀剂希哂懈吣芰棵芏群鸵子谝苿拥膬Υ婺芰Γ艿綇V泛關(guān)注。由于二氧化碳的分子惰性，高效催化轉(zhuǎn)化二氧化碳到長鏈碳?xì)浠衔锸且粋€巨大的挑戰(zhàn)。

2、鐵基催化劑能夠同時(shí)存在用于活化二氧化碳分子的fe3o4以及用于鏈增長反應(yīng)的fe5c2，因而被廣泛應(yīng)用于二氧化碳加氫過程。為進(jìn)一步提升催化性能，通常可采用引入助劑或者第二活性金屬策略。多年來，科學(xué)家們已采用各種策略實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鐵催化劑的活性和產(chǎn)物選擇性，堿助劑的摻雜以及活性金屬鈷的引入是其中較為典型案例，這些助劑或活性金屬位點(diǎn)的存在有利于改善二氧化碳的吸附、鐵物種碳化、中間體的生成。特別是近年來，金屬氧化物和分子篩結(jié)合形成雙功能催化劑，對二氧化碳加氫表現(xiàn)出良好的性能。盡管這些新型復(fù)合催化劑通常表現(xiàn)出較高的c5+選擇性，他們的低催化活性和高co副產(chǎn)物的選擇性通常會限制c5+的有效產(chǎn)率。

3、設(shè)計(jì)合成結(jié)構(gòu)明確的雙金屬基催化劑有助于克服這些缺點(diǎn)，因而設(shè)計(jì)生物質(zhì)載體搭載的雙金屬催化劑，在不使用沸石的情況下保持催化劑高活性和c5+產(chǎn)品的高選擇性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本專利技術(shù)的目的在于提出一種引入了適量金屬鈷之后的生物質(zhì)擔(dān)載鐵基催化劑的制備方法，通過控制制備條件能夠精準(zhǔn)的控制該催化劑的理化結(jié)構(gòu)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：

3、一種生物質(zhì)擔(dān)載型feco雙金屬基催化劑的制備方法，包含以下步驟：

4、(1)將生物質(zhì)在惰性氬氣條件下進(jìn)行高溫煅燒處理；

5、(2)隨后浸漬在同體積、含有鐵、鈷、助劑的混合液中，靜置若干小時(shí)，隨后移入烘箱在120℃條件下熱處理；

6、(3)對上述得到的樣品進(jìn)行高溫下煅燒，得到目標(biāo)催化劑。

7、所述步驟(1)中，生物質(zhì)可為棉花、秸稈、樹干、枯葉、柚子皮中的一種或一種以上。

8、所述步驟(1)中，高溫煅燒溫度介于400-800℃。

9、所述步驟(2)中，fe、co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于1-30％，助劑可為k、na、cu、mg、zn、mn、ti中的一種或一種以上，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于0-5％。

10、所述步驟(3)中，高溫煅燒溫度介于400-800℃。

11、所述催化劑是通過權(quán)利要求1-5中任一所述的制備方法制備。

12、催化劑在二氧化碳加氫調(diào)控制備汽油、航空煤油中的應(yīng)用。

13、本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

14、本專利技術(shù)設(shè)計(jì)一種引入了適量鐵鈷之后的生物質(zhì)擔(dān)載型雙金屬基催化劑制備方法，通過調(diào)控制備合成條件，使得該催化劑在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)具有高催化活性及產(chǎn)品選擇性，為二氧化碳選擇性加氫制取高附加值化學(xué)品的高效轉(zhuǎn)化過程提供新的思路。

15、說明書附圖：

16、圖1為本專利技術(shù)的制備工藝過程圖。

17、圖2為本專利技術(shù)500℃催化劑的結(jié)構(gòu)形貌；

18、圖3為本專利技術(shù)600℃催化劑的結(jié)構(gòu)形貌；

19、圖4為fid和tcd對反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行分析數(shù)據(jù)。

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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，生物質(zhì)可為棉花、秸稈、樹干、枯葉、柚子皮中的一種或一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，高溫煅燒溫度介于400-800℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，F(xiàn)e、Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于1-30％，助劑可為K、Na、Cu、Mg、Zn、Mn、Ti中的一種或一種以上，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于0-5％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，高溫煅燒溫度介于400-800℃。

6.一種生物質(zhì)擔(dān)載型FeCo雙金屬基催化劑，其特征在于，所述催化劑是通過權(quán)利要求1-5中任一所述的制備方法制備。

7.一種權(quán)利要求6所述催化劑在二氧化碳加氫調(diào)控制備汽油、航空煤油中的應(yīng)用。

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種生物質(zhì)擔(dān)載型feco雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型feco雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，生物質(zhì)可為棉花、秸稈、樹干、枯葉、柚子皮中的一種或一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型feco雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，高溫煅燒溫度介于400-800℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)擔(dān)載型feco雙金屬基催化劑的制備方法，其特征在于：...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：項(xiàng)順，湯如夢，劉一鳴，黃杰，陸紫軒，孫松，魏宇學(xué)，郭立升，
申請(專利權(quán))人：安徽大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：