低碳烯烃(C2=-C4=)是重要的石油化工基础原料。随着石油资源的日益枯竭以及碳一化工的飞速发展,合成气直接制低碳烯烃(FTO)这一非石油路线引起了人们的广泛关注。铁基FTO催化剂可直接催化转化煤和生物质来源的合成气,因而具有良好的应用前景和重要的研究价值。本文以α-A1203为载体,重点研究载体的微观结构和硫助剂含量对铁基FTO催化剂的活性、选择性以及稳定性的影响,为催化剂的设计与优化提供参考。(1)利用两段溶剂热法制备了分级结构勃姆石,通过高温焙烧处理得到比表面积较高的分级结构氧化铝(α-Al2O3-H),并将其与商业氧化铝(α-Al2O3-C)对比,利用H2-TPR、HRTEM以及Elemental Mapping等表征手段,研究了载体的微观结构对催化剂负载效果的影响,发现以α-Al2O3-H为载体可以有效地实现活性组分的分散与固载。(2)考评了Fe/α-Al2O3-H和Fe/α-Al2O3-C在常、高压条件下的FTO性能,发现Fe/α-Al2O3-H均具有更高的催化活性,而两组催化剂的选择性差异均不大。通过H RTEM、 TGA、Raman和FTIR等对高压反应后的催化剂进行表征,发现反应后的Fe/α-Al2O3-H催化剂上积碳量较高,积碳类型主要为石墨化程度较高的“纤维碳”,而反应后的Fe/α-Al2O3-C催化剂上积碳类型主要为“包裹碳”；前者“纤维碳”上的Fe颗粒主要位于其顶端,暴露的表面较多,而反应后Fe/α-Al2O3-C催化剂上Fe颗粒主要被碳包裹。这可有效地解释了两种催化剂上FTO性能之间的差异。(3)研究了常压条件下硫助剂对催化剂FTO性能和积碳行为的影响。研究结果表明：低浓度的硫助剂(0.03和0.05wt%)显著地提高了Fe/α-Al2O3-H催化剂的活性和低碳烯烃选择性,但是也导致了催化剂的积碳量增加以及积碳类型转变(“包裹碳”→“纤维碳”)。有趣的是,进一步提高硫助剂浓度至0.08 wt%时,催化剂具有较好的稳定性和更高的低碳烯烃选择性(68C%),其上积碳量显著降低以及积碳类型为“孤立碳”。尽管其催化活性有所下降,但仍高于Fe/α-Al2O3-H的催化活性。这表明通过调变硫助剂的含量可以制备高FTO性能和高稳定性的铁基催化剂。