壳层厚度对骨架Fe@HZSM-5核壳催化剂费托合成催化性能的影响

作者：孙冬; 孙博; 裴燕; 闫世润; 范康年; 乔明华^*; 张晓昕; 宗保宁^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2021, 79(06): 771-777.

• 骨架Fe
• HZSM-5
• 核壳结构
• 费托合成
• 汽油

在不同的水热合成时间下,以铁铝合金为铁源和铝源,四丙基氢氧化铵为分子筛的模板剂和抽提合金中的铝的碱,一步制得了以骨架铁为核、不同厚度的HZSM-5分子筛为壳的Raney Fe@HZSM-5催化剂.采用元素分析、氮物理吸附、X射线粉末衍射、氨脱附、扫描电子显微镜等手段,考察了水热时间对催化剂基本物化性质的影响.随着水热时间的延长,HZSM-5分子筛壳层不断增厚,结晶度不断增大,但分子筛组成基本不变,酸量与分子筛壳层厚度正相关.在费托合成反应中, Raney Fe@HZSM-5核壳催化剂上的CO转化率和汽油段产物选择性随分子筛壳层厚度呈火山型变化趋势,说明反应需要适宜的酸量,酸量过低或过高均不利于得到高的催化活性及汽油段产物选择性.在水热合成时间为4 d制得的Raney Fe@HZSM-5核壳催化剂上,当CO转化率为92%时, C5～C11汽油段产物选择性可达71%,异正比为1.9.当合成气中的n(H2)/n(CO)比从2降为1时,汽油段产物选择性和异正比进一步提高至73%和2.1,显示了将该催化剂用于煤基或生物质基合成气转化为高辛烷值汽油的良好潜力.

• 出版日期2021
• 单位复旦大学; 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院