【摘 要】
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费托合成 (FTS) 提供了一条从煤、天然气及生物质来获取烃类液体燃料和其他精细化学品的途径.FTS中载体对催化剂的性能有着重要的影响.[1] 碳纳米管(CNTs)因其自身一系列
【机 构】
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介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,南京市汉口路22号,210093
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费托合成 (FTS) 提供了一条从煤、天然气及生物质来获取烃类液体燃料和其他精细化学品的途径.FTS中载体对催化剂的性能有着重要的影响.[1] 碳纳米管(CNTs)因其自身一系列的优点备受关注.[2] 由于CNTs 表面的相对化学惰性,一般需要用硝酸或氧化剂对其表面进行处理才能比较有效地负载上金属或金属氧化物,其过程繁琐且对环境不友好,同时强酸热处理有可能破坏CNTs 自身固有的特性.[3] 我们通过原位实验和理论计算揭示了以苯为原料生长碳纳米管的六元环(苯环)机理,[4] 进而以吡啶为原料生长了吡啶氮为主、氮分布均匀的新型氮掺杂碳纳米管(NCNTs).[5] 利用氮原子的锚定和配位作用方便构建了一系列性能优良的Pt 基燃料电池催化剂.[6] 本文将复合催化剂拓展至铁基FTS 催化剂,以NCNTs 为载体,不需任何前处理,直接利用N 作为Fe 盐前驱体的活性吸附位,成功构建了Fe2O3/NCNTs 催化剂.将其与Fe2O3/CNTs催化剂在FTS 反应中的催化性能进行了对比研究.结果显示,Fe2O3/NCNTs 的催化活性是Fe2O3/CNTs 的1.5倍,同时Fe2O3/NCNTs 呈现出了低的甲烷生成选择性和高的低碳烯生成选择性.利用一系列表征手段,初步揭示了催化性能差异与载体性质的关系.
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