K/Zr助剂对Fe基催化剂CO加氢性能的影响

考察了K和Zr助剂对沉淀铁基催化剂在颗粒形貌、晶相组成、还原和碳化方面的影响,利用XRD、SEM、拉曼光谱、H2-TPR和CO-TPR对催化剂进行了表征,并考察了催化剂对CO加氢的催化性能。结果表明：K助剂有利于α-Fe2O3生成粒径为100-150 nm的多面体颗粒,Zr助剂有利于α-Fe2O3颗粒分散生成粒径为10-50 nm的不规则颗粒,K和Zr助剂协同有利于生成粒径为20-30 nm的规则球形颗粒;K和Zr助剂的加入提高了催化剂的H2低温还原峰温度和CO低温还原/碳化峰温度;反应过程中,与Fe催化剂相比,K有助于生成活性Fe5C2物相,使CO转化率提高了24.7%,CH4含量（气相色谱检测）降低了10.37%,烯烷比（烯烃与烷烃物质的量比,O/P）提高了2.24,而Zr对Fe5C2活性物相和费托合成制低碳烯烃（FTO）反应无显著影响;K和Zr助剂存在显著的协同效应,FTO反应过程中Fe3O4晶粒尺寸由反应前的26.4 nm减小至反应后的21.2 nm,且晶体趋向于无定形态,CO转化率达90%以上,产物分布中C2=-C4=摩尔分数为30.51%,O/P=3.59,C2=-C4=收率可达28.65%。