[发明专利]一种碳层嵌入式的碳化铁及其制备方法和碳层嵌入式的碳化铁作为费托合成催化剂的应用

权利要求书

1.一种碳层嵌入式的碳化铁，其特征在于，所述碳层嵌入式的碳化铁包括碳层和碳化铁纳米颗粒；

所述碳化铁纳米颗粒负载于所述碳层上且所述碳化铁纳米颗粒非全包裹于所述碳层内。

2.根据权利要求1所述的碳层嵌入式的碳化铁，其特征在于，所述碳化铁纳米颗粒的粒径为10nm～50nm；

所述碳层的厚度为1.5nm～3nm；

所述碳层嵌入式的碳化铁的比表面积为80m²/g～350m²/g。

3.根据权利要求1所述的碳层嵌入式的碳化铁，其特征在于，所述碳层嵌入式的碳化铁中铁元素的负载量为15wt％～80wt％。

4.权利要求1至3任意一项所述碳层嵌入式的碳化铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将铁源、多羧基配合物和碱源在水中进行加热反应，得到中间产物；

b)将所述中间产物进行干燥得到络合物前驱体，再将所述络合物前驱体在惰性气氛中于550℃～1100℃进行焙烧，得到碳层嵌入式的碳化铁；

其中，所述铁源中铁元素与所述多羧基配合物中羧基的摩尔比为1:1～1:2.9。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铁源为四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、碳酸铁、还原铁粉和铁矿石中的一种或多种；

所述多羧基配合物选自柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸和氮基三乙酸中的一种或多种；

所述碱源选自氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙二胺、乙醇胺和氢氧化钙中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述铁源、所述多羧基配合物、所述碱源和水形成的反应体系的pH值为2～10。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述加热反应的温度为40℃～100℃；

所述加热反应的时间为6h～24h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)所述焙烧的时间为2h～10h；

所述焙烧前的升温速率为1℃/min～30℃/min。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)所述干燥的温度为60℃～170℃；

所述干燥的时间为12h～120h。

10.权利要求1至3任意一项所述碳层嵌入式的碳化铁和/或权利要求4至9任意一项所述制备方法制得的碳层嵌入式的碳化铁作为费托合成催化剂的应用。