[发明专利]熔铁催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201910314910.X | 申请日： | 2019-04-18 |
| 公开（公告）号： | CN111822026B | 公开（公告）日： | 2022-10-14 |
| 发明（设计）人： | 王锐;杨如意;吕毅军;张魁;孟祥堃;门卓武;孙琦 | 申请（专利权）人： | 国家能源投资集团有限责任公司;北京低碳清洁能源研究院 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;B01J37/34;C10G2/00 |
| 代理公司： | 北京信诺创成知识产权代理有限公司 11728 | 代理人： | 熊保 |
| 地址： | 100011 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种熔铁催化剂，该催化剂包括FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、碳元素和氮元素，其中，相对于100重量份的Fe元素，所述氮元素的含量为0.05-3.5重量份，所述碳元素的含量为0.1-6.5重量份；
所述熔铁催化剂的制备方法包括：
1）将铁源、铝源和钾源的混合物进行熔融处理，获得液态熔料；
2）将所述液态熔料冷却，获得催化剂前体；
3）将所述催化剂前体在含碳氮气氛中进行离子渗碳氮处理；
其中，所述铁源使得制得的熔铁催化剂中含有二价铁和三价铁；
含碳气体选自CH4和/或C3H8；
含氮气体选自N2以及任选地H2。
2.根据权利要求1所述的熔铁催化剂，其中，以所述熔铁催化剂的总重量为基准，Fe元素的含量为60-80重量%。
3.根据权利要求2所述的熔铁催化剂，其中，以所述熔铁催化剂的总重量为基准，Fe元素的含量为65-73重量%。
4.根据权利要求1所述的熔铁催化剂，其中，
以Fe元素计，所述FeO与所述Fe2O3的摩尔比为（0.5-6）：1。
5.根据权利要求4所述的熔铁催化剂，其中，
以Fe元素计，所述FeO与所述Fe2O3的摩尔比为（0.6-3.2）：1。
6.根据权利要求1所述的熔铁催化剂，其中，相对于100重量份的Fe元素，所述Al2O3的含量为0.1-4重量份，所述K2O的含量为0.1-3重量份。
7.根据权利要求6所述的熔铁催化剂，其中，
相对于100重量份的Fe元素，所述Al2O3的含量为0.9-2.5重量份，所述K2O的含量为0.6-1.4重量份。
8.根据权利要求1所述的熔铁催化剂，其中，
相对于100重量份的Fe元素，所述氮元素的含量为0.8-2.5重量份，所述碳元素的含量为1.2-4.4重量份。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的熔铁催化剂，其中，所述熔铁催化剂中还含有助剂，所述助剂含有选自锰、锆、铜、钠、锌、镁、镍、钒、硅、钨、钛、铅、钼、铬和钙元素中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的熔铁催化剂，其中，
所述助剂含有选自锰、锆、钠、锌、镁、铬和钙元素中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的熔铁催化剂，其中，
相对于100重量份的Fe元素，以氧化物计，所述助剂的含量为0.1-5重量份。
12.一种根据权利要求1-11中任意一项所述熔铁催化剂的制备方法，该方法包括：
1）将铁源、铝源和钾源的混合物进行熔融处理，获得液态熔料；
2）将所述液态熔料冷却，获得催化剂前体；
3）将所述催化剂前体在含碳氮气氛中进行离子渗碳氮处理；
其中，所述铁源使得制得的熔铁催化剂中含有二价铁和三价铁；
含碳气体选自CH4和/或C3H8；
含氮气体选自N2以及任选地H2。
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