负载型金属催化剂已经应用在许多催化反应中,包括费-托合成。活性相和载体之间的相互作用通常会严重影响金属的分散性,金属的还原性,催化性能和催化剂的稳定性。先前已经报道了TiO2负载的催化剂具有很强的金属负载相互作用。
有鉴于此,中南民族大学洪景萍副教授,阿卜杜拉国王科技大学Ning Wang,法国阿尔图瓦大学Andrei Y. Khodakov报道了使用简单的水热浸渍方法合成了TiO2@xCN复合材料,并将其用作钴基FT催化剂的载体。
本文要点
1)氮化碳物质在TiO2载体上形成均匀的涂层。氮化碳涂层改善了钴在TiO2上的分散性,在具有较厚涂层的催化剂上发现了较小的钴颗粒。由于钴还原性稍微差一些,因此与未助催化的催化剂相比,二氧化钛负载的钴催化剂的初始FT活性较低,且沉积的氮化碳量较高。
2)氧化钛的氮化碳涂层显着改善了催化剂的稳定性。在所有Co/TiO2@xCN催化剂上均未观察到明显的失活,而在Co/TiO2样品上发生了快速连续的失活。在未涂覆的TiO2负载的钴催化剂上的催化剂失活主要是由于TiO2对钴物质的包封。氮化碳层的存在减慢了二氧化钛对活性钴相的涂覆,稳定了钴金属纳米颗粒,并改善了FT反应中的催化剂稳定性。
Hong, Jingping et al, Tuning the Metal Support Interaction and Enhancing the Stability of Titania Supported Cobalt Fischer-Tropsch Catalysts via Carbon Nitride Coating, ACS Catal., 2020
DOI:10.1021/acscatal.0c01121
https://doi.org/10.1021/acscatal.0c01121