[发明专利]石墨烯负载的高效铁基费托合成制低碳烯烃催化剂及其制备方法

摘要

本发明属于催化剂技术领域，具体为一种石墨烯负载的高效铁基费托合成直接制低碳烯烃催化剂及其制备方法。该催化剂以石墨烯为载体，以碱土金属镁和碱金属钾为共修饰剂，以铁为活性金属；制备分为两步：首先氧化石墨和铁以及镁的前驱体盐在水合肼和碱溶液的作用下，通过共沉淀法得到镁修饰的石墨烯负载的铁催化剂，然后采用浸渍法引入钾作进一步修饰。本发明所提供的催化剂用于费托合成直接制低碳烯烃反应时，具有能够降低二氧化碳选择性，提高活性和低碳烯烃选择性的特点，还具有高的稳定性。其催化活性明显高于公开报道的铁基费托合成直接制低碳烯烃催化剂上的结果。

主权项

1.一种石墨烯负载的高效铁基费托合成直接制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）在20~90℃的温度范围内，将氧化石墨超声分散在蒸馏水中制成悬浊液；（2）在20~90℃的温度范围内，将铁的前驱体盐和镁的前驱体盐的混合水溶液在剧烈搅拌下加入上述悬浊液中，并在该温度下搅拌1~12 h后开始升温；（3）当温度升至50~100℃时，加入2~20 mL水合肼溶液，然后用碱溶液调节溶液的pH值至8~13，继续搅拌1~24 h后，过滤，反复洗涤；所述水合肼溶液的浓度为50%~85%；（4）将上述步骤得到的滤饼分散在蒸馏水中，超声后制成悬浊液，然后采用浸渍法引入钾的前驱体作进一步的修饰，即得石墨烯负载的高效铁基费托合成直接制低碳烯烃催化剂；该催化剂中，铁的含量为5~30wt%，镁的含量为0.1~5 wt%，钾的含量为0.1~10wt%。