从合成气中直接生产较低的油脂素的铁颗粒大小效应
Hirsa M Torres Galvis1, Johannes H Bitter, Thomas Davidian
1Inorganic Chemistry and Catalysis, Debye Institute for Nanomaterials Science, Utrecht University, Universiteitsweg 99, 3584 CG, Utrecht, The Netherlands.
Journal of the American Chemical Society
|September 8, 2012
概括
在Fischer-Tropsch合成 (FTO) 中优化碳化铁颗粒大小可以增强催化剂活性. 较小的颗粒增加了表面特异性活性,这对于生产非石油来源的油脂至关重要.
科学领域:
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 费希尔-托普施合成 (FTO) 提供了一条从天然气,煤炭和生物质等各种原料中生产低烯的途径.
- 在碳纳米纤维上支持的碳碳化物催化剂正在为FTO应用进行研究.
研究的目的:
- 为了研究铁碳化物颗粒大小对FTO催化剂性能的影响.
- 了解粒子大小如何影响不同压力下的活性和选择性.
主要方法:
- 在碳纳米纤维上使用促进和未促进的铁碳化物催化剂研究了合成气体的转化.
- 实验是在340-350°C,H(2)/CO=1,1和20bar的压力下进行的.
- 分析了表面特异性活性 (明显TOF) 和产品选择性,基于碳化铁颗粒大小.
主要成果:
- 对于1bar的未提升催化剂,将铁碳化物大小从7nm降低到2nm,增加了6-8倍的表面特异活性,而不会改变选择性.
- 对于20bar的Na+S促进催化剂,较小的颗粒大小导致明显TOF增加2倍,主要是由于更高的甲产量.
- 甲的形成归因于粒子边缘/角落的低协调位点,而较低的烯酸则来自露台位点,大多独立于尺寸.
结论:
- 碳化铁颗粒大小是设计高效FTO催化剂的关键因素.
- 定制颗粒大小可以调节催化剂活性和产品分布.
- 了解相对于粒子大小的活性位点分布是催化剂优化的关键.
