改性SiO2对铁基催化剂H2、CO吸附及加氢性能的影响

作者：梁坤; 张成华^*; 相宏伟; 杨勇; 李永旺

来源：燃料化学学报, 2019, 47(07): 769-779.

• 改性二氧化硅
• 修饰剂
• 铁基催化剂
• 氢气吸附
• 动力学分析

采用溶胶凝胶方法通过掺杂修饰剂M(M=Mn、Zn、Zr、Sr)制备出改性SiO2载体,再用浸渍法将Fe元素负载于该载体上制成系列催化剂。采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了催化剂的织构性质、晶相组成和电子性质。利用程序升温手段研究了催化剂的H2还原吸附性质和CO加氢性能。借助动力学分析方法研究了催化剂与H之间的相互作用。结果表明,少量掺杂的修饰剂对催化剂的Fe物相组成以及表面Fe物种电子状态基本没有影响,但降低了催化剂的比表面积以及活性相分散度,削弱了对H2的吸附能力,降低催化剂的H2脱附活化能。Zn、Zr的掺杂抑制了催化剂的还原,而Mn、Sr的掺杂却促进催化剂的还原。Mn、Zn、Zr的掺杂抑制催化剂表面CO的解离吸附,Sr则促进CO的解离吸附,Mn、Zn、Zr、Sr均促进低温区间C-C耦合和加氢反应,其中,Mn、Zr促进加氢的作用更显著。

• 单位
  中科合成油技术有限公司; 中国科学院大学; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 煤转化国家重点实验室