王丙寅
,
于小虎
,
霍春芳
,
王建国
,
李永旺
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60703-7
采用自旋极化密度泛函理论和周期平板模型,对C2H4在铁基费托合成催化剂活性相之一Fe3C(100)表面从热力学和动力学两个方面分析了C2H4在Fe3C(100)表面进行脱氢和裂解反应的竞争性.结果表明,C2H4在Fe3C(100)表面的μ-bridging吸附比π、di-σ吸附更加稳定;C2H4与Fe3C(100)面的相互作用导致C2H4的C原子部分发生重新杂化(sp2→sp3),使C原子呈近四面体结构.在Fe3C(100)表面C2H4易于发生脱氢反应,C-C键裂解反应不具有竞争性.亚乙烯基CCH2和乙烯基CHCH2是Fe3C(100)表面最丰的C2物种,或是C2H4参与链增长的主要单体形式.
关键词:
乙烯
,
碳化铁
,
吸附
,
脱氢
,
裂解
,
费托合成
,
密度泛函理论
张荣乐
,
白亮
,
杨勇
,
相宏伟
,
李永旺
,
周敬来
催化学报
采用元素分析、X射线衍射和穆斯堡尔谱等手段研究了喷雾干燥沉淀Fe-Cu-K/SiO2催化剂在F-T合成反应过程中的物相变化. 结果表明,新鲜催化剂样品主要由α-Fe2O3组成,且81.1%的α-Fe2O3粒径小于13.5 nm. 随着反应时间的延长,催化剂表面碳沉积物的含量逐渐增多,不饱和度逐渐增大; χ-Fe5C2的含量逐渐增多,Fe3O4的含量逐渐减少并趋于稳定. 超顺磁Fe3+的含量呈先增加后减少的变化趋势. 由于碳沉积物是由CO生成的,而χ-Fe5C2是由α-Fe2O3经Fe3O4生成的,故催化剂表面碳沉积物的生成先于χ-Fe5C2的生成.
关键词:
费托合成
,
铁
,
铜
,
钾
,
二氧化硅
,
碳沉积物
,
碳化铁
张敬畅
,
卫国宾
,
曹维良
催化学报
研究了以活性炭(AC)作为载体制备的铁基催化剂,通过对不同铁盐、活性炭和助剂的筛选,研制出对合成气转化为低碳烯烃具有高活性和高选择性的催化剂. 对反应前及反应过程中催化剂体相结构的XRD测试结果表明,Fe-Cu-K/AC催化剂在反应前主要由α-Fe, Fe3O4和Cu0组成,经合成气反应后主要由α-Fe,Fe5C2,Fe7C3,Cu0和K2O组成. Fe-Mn-K/AC催化剂的晶体结构主要以Fe嵌入MnO中形成的(Fe,Mn)O结构存在. 实验中得出的α-Fe,FexCy及(Fe,Mn)O与激光热解法制备的催化剂的的晶体结构相似. 对催化剂的制备方法进行了筛选,考察了不同助剂Cu,Mn,Si和K等元素对催化剂性能的影响. 结果表明,以草酸铁为铁源,椰壳炭为载体制备的Fe-Mn-K/AC催化剂的催化效果最佳,在空速600 h-1,压力1.5 MPa和温度320 ℃条件下,CO转化率可达97.4%,C=2～C=4选择性可达68.0%.
关键词:
铁
,
活性炭
,
负载型催化剂
,
合成气
,
费托合成
,
碳化铁
,
低碳烯烃
王维佳
,
李金林
,
罗明生
催化学报
用共沉淀法制备了一系列不同硅含量的铁基催化剂,采用N2吸附和原位X射线衍射对催化剂进行了表征,在固定床反应器中考察了催化剂的费-托合成反应活性、选择性和稳定性. 结果表明,含硅的催化剂具有较大的比表面积和较小的平均孔径,在CO还原及费-托合成反应中生成的碳化铁物种的稳定性比不含硅的催化剂高. 在费-托合成反应中,不含硅的催化剂具有较高的初始活性,但易失活; 含硅的催化剂具有较低的初始活性,但稳定性较高. Fe7C3是活性最高的碳化铁物种. 随着硅含量的增加,催化剂的费-托合成反应更易生成低碳数产物.
关键词:
费-托合成
,
沉淀铁催化剂
,
硅
,
碳化铁
,
原位X射线衍射
定明月
,
杨勇
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.00139
采用连续共沉淀和喷雾干燥相结合的方法制备了微球形Fe基催化剂,采用N2吸附-脱附、X射线衍射和穆斯堡尔谱等手段,考察了催化剂在不同还原条件下铁物相的转变,并在浆态床反应器中评价了催化剂的费-托合成(FTS)反应性能.结果表明,Fe基催化剂在合成气气氛下首先从α-Fe2O3转变为Fe3O4,然后转变为铁碳化物(FexC);还原压力的增大有利于α-Fe2O3向Fe3O4的转变,而抑制Fe3O4向FexC的转变;还原空速的增加则促进Fe3O4转变为FexC.催化剂的FTS反应活性随着催化剂中Fe3O4含量的增加而逐渐下降,而随着FexC含量的增加而逐渐上升.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
合成气
,
氧化铁
,
碳化铁
王光辉
,
姜茂发
钢铁
根据热力学分析,在550～700 ℃范围内选择相应条件进行还原铁矿石的实验,研究温度及CO-CO2-H2系气体成分不同时矿石失重情况的变化,并论述二者对于还原、析碳以及碳化铁生成的影响,确定利用COREX尾气还原铁矿石生产碳化铁的可行性.
关键词:
碳化铁
,
COREX尾气
,
还原
,
析碳
王瑞雪
,
吴宝山
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.11204
在不同CO分压下制备了ε-Fe2C,X″-Fe5C2和θ-Fe3C等系列单相碳化铁,经钝化处理后采用低温N2物理吸附、穆斯堡尔谱、激光拉曼光谱和程序升温脱附技术进行了详细的表征.结果发现,碳化气氛,尤其是碳化温度对所得碳化铁结晶度有所影响.碳化铁表面的积碳程度随碳化气氛中CO分压的升高而增高,而随碳化温度的升高呈抛物线形式增高;不同碳化条件下生成的碳化铁晶型和表面积碳的差异导致其织构性质及其吸附CO的能力不同,低温(200℃)碳化生成的Fe2C表面解离吸附CO的能力显著强于其他碳化铁；低碳气氛中生成的Fe3C上CO的解离脱附量最大;其他条件下生成的碳化铁因表面吸附活性位的破坏和大量沉积碳的生成使得解离吸附CO的能力较弱.
关键词:
单相
,
碳化铁
,
积碳
,
一氧化碳
,
吸附性能
王翀
,
那英姿
,
刘盛林
,
张昱
,
王清遐
,
徐龙伢
催化学报
以Fe2O3为原料,采用两种预处理方法制备了碳化铁催化剂. 结果表明,直接在CO气氛下进行碳化处理,或者以H2预还原后再用CO进行碳化处理均可以制备出碳化铁催化剂. 碳化温度是制备过程中的关键因素. 对于Fe2O3样品,较适宜的碳化温度是350 ℃,而对于添加了K助剂的样品,只有经H2预还原处理后再于350 ℃用CO碳化处理4 h才能将样品完全转化为Fe5C2. 在CO加氢的评价实验中,碳化铁催化剂表现出很高的催化活性,生成的烃类产物中主要是饱和烷烃,未检测到乙烯的生成. 而在K改性的催化剂上反应产物中烯烃的含量明显提高.
关键词:
碳化铁
,
碳化
,
一氧化碳
,
加氢
,
烯烃
何强
,
李光强
,
吴仕慈
,
马江华
钢铁钒钛
在1 023 K用热重法结合XRD分析,研究了V2O3、Al2O3添加剂对混合气体(H2+CHI)还原铁矿石制备碳化铁的影响.研究表明:V2O3对还原反应和碳化反应均有明显的促进作用,有利于提高碳化铁的生成率和稳定性.当V2O3含量在1%以内时,随着V2O3的增加,铁矿石还原速率逐渐加快,碳化速率也提高,促进效果明显;当V2O3含量高于1%,试样还原速率和碳化速率均比1%时略小.Al2O3对还原和碳化有一定的促进作用,但对碳化铁的稳定性有不利的影响.
关键词:
铁矿石
,
碳化铁
,
添加剂
,
三氧化二钒
,
三氧化二铝
