K-Fe 3 O 4 /Ni-AlMCM-41串联催化CO 2 加氢制高碳烃

分别采用溶剂热法和离子交换法制备了K-Fe3O4与Ni-AlMCM-41介孔材料，串联后用于催化CO2加氢制高碳烃，采用XRD、SEM、TEM、NH3-TPD、烯烃-TPD、ICP-OES、XRF和XPS等手段对催化剂进行了表征，研究了钾含量和Si/Al比对Fe3O4/Ni-AlMCM-41串联催化CO2加氢性能影响。结果表明，Fe3O4为400−800 nm的球形颗粒，Ni-AlMCM-41是以弱酸为主的介孔材料；CO2首先在K-Fe3O4上生成富含低碳烯烃的混合气，然后在Ni-AlMCM-41酸性位点发生聚合、加氢等反应转化为高碳烃。适当的钾含量，可以提高一段反应CO2转化率及低碳烯烃选择性。当0.5%K-Fe3O4与Ni-AlMCM-41（Si/Al = 50）相串联时，两段反应器温度分别为320和250 °C，在2 MPa、空速为1000 h−1和H2/CO2物质的量比为3的条件下，CO2转化率达32.9%，CH4选择性为10.9%，高碳烃选择性为49.8%，远高于单一0.5%K-Fe3O4催化剂上的12.2%。