F—T合成铁—锰系催化剂的TPSR方法表征.pdfVIP

维普资讯 I一 ＼V ／ 笫20卷 第4期 北 京 化 工 学 院 学 报 (自然科学版) Vo1．2a,N。』 l3年 JOURNALOF REIJING INSTITUTE OFCHEMICALTECHNOLOGY 1993 F-T合成铁一锰系催化剂的 f TPSR方法表征 1 ： 三 一应(音百瓦’系)觫 oj【 、r。6。 应 摘 要 采用程序_升温表面反应 (TPSR)方法，研究了F-T合成铁一锰系催化剂于不同条件 下吸附CO后．在催化剂表面形成的不弼加氢活性碳物种的形态和反应性．结果表明．一氧化 碳在铁基催化剂上解离后，可形成兰类不弼加氢活性的碳物种：表面碳 (或其衍生的表面碳物 种)，休相碳化物和非活性碟 ．其 中，表面碳是形成 甲烷及高缴烃的表面活性 中间物；体相碳化 物可能是催化荆在反应条件下的真实括性相 ；而非括性碳则可能导致催化荆 的失括 ．适盘 的 锰、钾助剂对一氧化碳的解离及碟物种的形成起促进作用． 关麓词：璧堡堡些型费托合成：程序拜温表面反应7L二≤、＼ 中国分类号：0643·， T ’／ 】 ～ 0 I 关于F—T合成铁基催化剂上碳物种的研究，归纳起来，有如下观点． 1．一氧化碳在催化荆表面上发生解离吸附形成表面碳， 2．由于表面碳向体褶扩散的活化能低于反应的活化能．故表面碳一经形成则易于向 催化剂体相迁移、扩散，形成体相碳化物：当体相碳化物形成趋于饱和后．更多的表面碳 则留在催化剂表面上II1． 3．表面碳或表面碳化物的形成．有利于一氧化碳的进一步解离和歧化 ． 4．表面碳在一定条件下，可发生向非活性碳 (如石墨碳)的转 变，非活性碳的生 成．将复盖部分催化剂活性表面，抑制一氧化碳的吸附和解离．导致催化剂的活性降低甚 至失 ． 基于上述观点．运用程序升溢表面反应技术 ．对 F-T合成铁一锰系催化荆进行表 征，为探讨锰助剂的调变作用和规律．以及不同处理方法对铁表面结构和特征的影响，提 供一些参考． 1 实验部分 1．1催化剂 以中科 院山西煤碳化学研究所研制的506111型 F—T台成催化剂为依据．设计如下催 化剂： 1．铁催化剂— —-TO ，只含铁，不含其他； 收稿 日期：l992—O6一I4 维普资讯 第4期 王 骐：F-T台成铁一锰系催化荆的TPSR方法表征 ·69 · 2．锰催化剂— Mo#。只含锰，不含其他； 3．铁一锰催化剂——．TM 系列和 MT系列。组成如表 1．表 2所示； 4．铁一锰一钾催化剂——K系列，组成如表 3所示． 表 I TM 系列催化剂组成(原子比) 表 3 K 系列催化 j组成 原‘子比l 2 实验方法 催化剂用量为 0．Ig，通氢气 以一定的升温速率程序升温至 280U。定温还原 2b．用 N2吹扫．降至吸附温度 ．定温吸附CO气体，N2吹扫。降至室温，在H ／N 气氛下进 行程序升温表面反应，氢焰检测器检测尾气中的产物烃，记录仪给出TPSR曲线 ． 3 结果与讨论 3．1吸 附温度变化对碳物种形成及性能的影响 图 I是 TM2催化剂在不同温度下吸附一氧化碳。在 H ／N 气氛下程序升温所得的 TPSR 曲线 ． 由图可见。吸附温度 为 50℃或 t3O℃时。TPSR 曲线呈两个蜂 【， 峰)；吸尉温度 为 2t0℃