【Chem Catalysis】综述:基于钴的费托合成中金属载体化合物的形成

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on style="white-space: normal; font-size: 14px; font-family: 等线; caret-color: rgb(0, 0, 0); text-indent: 2em;">合成气是一氧化碳和氢气的混合物,在费托合成中可将其转化为长链烃和水。所有的 VIII 族金属都可以催化费托(FT)反应,但只有钴和铁在FT催化上具有工业应用的相关性。举例来说,德国煤制油工厂中的第一种商业钴催化剂,即由加入了钍、锆或镁混合而成。

另一方面,水虽然作为费托合成的主要产物,但普遍认为水会有让钴催化剂中的活性金属失活的问题。

图片来源:Chem Catalysis

 

近期,南非开普敦大学Michael Claeys教授在Chem Catalysis中发表题为“Formation of metal-support compounds in the cobalt-based {attr}3133{/attr}-Tropsch synthesis: A review”的综述文章。该文总结了到目前为止,通过热力学预测上述水诱导氧化反应导致钴费托催化剂失活的问题。此外,文中还确定了对水热烧结的机理,以及最近关于水诱导金属钴氧化成CoO的发现进展。

图片来源:Chem Catalysis

 

该文重点描述了反应过程中,金属载体化合物的形成,以及各种原位和非原位表征技术对其识别的适用性。

图片来源:Chem Catalysis

 

此外,由于废催化剂中这些相的直接表征具有挑战性,所以文献仅提供关于基于钴的费托合成中,金属载体化合物的形成和形态的有限信息。
另一方面,文中也报道了近期由使用X 射线吸收光谱和其他先进技术,为模拟高转化费托环境中的金属载体化合物形成,提供了重要的资讯。除此之外,高分辨率显微镜也成功应用于阐明相应的催化剂形态研究中。

 

图片来源:Chem Catalysis

 

 

参考文献:Formation of metal-support compounds in the cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis: A review,Chem Catalysis, 2021, 

原文作者:Moritz Wolf,†,‖ Nico Fischer, and Michael Claeys*,†


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