层状K-Fe-Zn-Ti催化剂的制备及其对二氧化碳加氢制烯烃反应的催化性能

作者：吴大凯; 王旭; 高新华^*; 马清祥; 张建利; 范素兵; 赵天生

来源：燃料化学学报, 2019, 47(08): 949-956.

• 层状K-Fe-Zn-Ti催化剂
• CO2加氢
• 低碳烯烃
• 线性α-烯烃

采用高温固相法制备了系列Zn改性的层状K-Fe-Zn-Ti催化剂,用于CO2加氢经费托合成直接制烯烃反应。采用SEM、TEM、XRD、H2-TPR、CO2-TPD、XPS、N2吸附-脱附和TG等手段对反应前后的催化剂进行了表征,对K-Fe-Zn-Ti催化剂的组成-结构-性能关系进行了关联研究。结果表明,所制备的催化剂均出现K2.3Fe2.3Ti5.7O16物相,为典型的层状金属氧化物(Layered Metal Oxides,LMO)结构; Zn改性后生成了ZnFe2O4物相,降低了催化剂样品结晶度,增强了表面碱性,促进了CO2表面吸附。在CO2加氢反应中,K-Fe-Zn-Ti系列催化剂均具有较高的烯烃选择性(O/P>6.5),Zn改性促进了C5+的生成,显著提高了C4+线性α-烯烃(linearα-olefins,LAOs)的选择性,C4+烃中LAOs含量由Zn改性前的54.6%提高至75.2%。在所考察的范围内,随Zn/Fe比的增加,烯/烷比(C2-4=/C2-40,O/P)先增加后降低,但对重烃含量以及LAOs选择性影响不明显。K-FeZn-Ti催化剂具有较好的稳定性,经100 h在线反应后,仍保持LM O结构。

• 单位
  宁夏大学