过渡金属合金在多相催化中受到广泛关注，其结合了组成金属的优点，为定向催化剂设计提供了一种诱人的途径。

近日，南非开普敦大学Michael Claeys报道了铁氧体（Fe₃O₄）结构中Co和Ni取代基对中温Fischer−Tropsch（MTFT）合成催化剂前驱体的影响，以期提高氧酸盐选择性。

文章要点

1）研究人员通过共沉淀法合成铁氧体，并在暴露于MTFT条件之前和之后分别进行了详细的表征，采用了传统的非原位和最新的原位技术。然后通过结合离线一维和在线二维气相色谱相方法对MTFT的复杂产物光谱进行了分析。后者被专门用来研究少数物种的形成，如氧化合物。

2）原位X射线衍射和磁测量结果表明，含钴铁氧体的还原行为没有明显变化，但镍的替代使还原温度从315 ℃显著降低到250 ℃，这很可能是由于镍的氢解离活性增加所致。而MTFT的CO转化率则按Fe≤CoFe<NiFe<CoNiFe的顺序递增。

3）研究发现，Co和Ni的加入使催化剂不易沉积失活碳，特别是Ni的加入，还导致选择性显著地向较短的平均链长、较低的烯烃含量和较高的水煤气变换活性转变。有趣的是，在此期间，C₂₊含氧化合物的选择性和产率分别增加76％，170％。

该研究表明，取代(即Co，Ni)铁基催化剂加氢活性的提高对Fischer−Tropsch合成活性和对不同产品类别（即烷烃、烯烃和含氧物）的选择性具有至关重要的作用，同时为FT催化剂的进一步开发和优化提供了重要指导。

Mohamed I. Fadlalla, et al, Enhanced Oxygenates Formation in the Fischer−Tropsch Synthesis over Co- and/or Ni-Containing Fe Alloys: Characterization and 2D Gas Chromatographic Product Analysis, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03346

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03346