费托合成(Fischer-Tropsch synthesis,简称FTS)为从煤炭、天然气以及可再生生物质资源生产燃料和化学品提供了途径。纳米磁铁晶体Fe3O4具有可调节的微观形貌和粒径大小,有望作为新型纳米铁基催化剂,高效催化费托合成反应制烯烃。本文研究助剂和制备方法对纳米Fe3O4催化剂性能的影响,并通过Ar-physisorption、XRD、SEM、HRTEM、H2-TPR、CO-TPD、XPS和MES等方法对催化剂进行表征。采用一步溶剂热法及浸渍法制备了不同Mn含量的FeMn和FeMnNa微球催化剂。加入的Mn与Fe3O4相互作用,适量的Mn助剂增强了催化剂表面CO化学吸附。Mn也可作为给电子助剂向Fe3O4转移电子,并且在FTS反应过程中Mn促进了χ-Fe5C2的形成。Mn能够削弱烯烃的二次加氢,从而提高C2-C4烯烃选择性。当Mn与Fe的原子比为0.15且Na与Fe的原子比为0.032时,微球催化剂反应性能最优,在320℃、1.5MPa、11000ml/g/h的反应条件下,CO转化率为97.21%,C2-C4烯烃选择性为33.02%,低碳烃类的烯烷比为5.33。采用等体积浸渍法制备了不同Na含量的FeMnNa微球催化剂。Na助剂与Fe间存在相互作用,增强了催化剂的结晶度和稳定性。Na可以向微球催化剂提供电子并增加碱性,使H2吸附能力增强并提高还原性能。同时Na使表面CO化学吸附位增加,促进了反应中χ-Fe5C2的形成。适量的Na提高了 CO转化率及C2-C4烯烃选择性。采用一步溶剂热法,得到了不同制备条件的FeMn催化剂。在乙二醇溶剂中的铁源浓度降低,表面活性剂PVP添加量增加,微球催化剂直径减小且大小均匀。直径更小且均匀的微球催化剂表现出了更高的FTS反应活性和C2-C4烯烃选择性。对于Mn与Fe原子比为0.15的FeMn微球催化剂,铁源浓度为0.2mol/L且PVP添加量为0.0003mol时,反应性能达到最佳。