过渡金属合金在异相催化中是一类重要催化剂种类，过渡金属合金能够将合金中的组成金属元素优势结合，从而为设计催化剂提供了有吸引力和竞争力的途径。有鉴于此，南非开普敦大学Michael Claeys等报道了一种含有Co、Ni元素的铁氧体（Fe₃O₄）结构催化剂，用于中程温度条件中的F-T合成反应，改善了催化反应中含氧产物的选择性。

本文要点：

（1）

通过共沉淀方法合成催化剂，分别考察FT催化反应前后催化剂的结构和变化情况。通过原位/离线两种色谱检测反应产物，其中通过原位色谱对催化反应中生成的少量物种（比如含氧分子产物）进行表征，这种反应中生成的含氧产物分子以往通常被忽略。通过原位XRD方法、磁力计（magnetometry）方法相结合，发现修饰Co的催化剂还原性没有明显变化，修饰Ni的催化剂还原性提高（还原所需温度由315 ℃降低至250 ℃），该还原性提高是由于催化剂中修饰的Ni氢分子的切断更容易。

（2）

在FT催化反应中，催化性能/CO转化活性的顺序遵循Fe≪CoFe＜NiFe＜CoNiFe。在催化剂中加入Co和Ni，在催化剂上产生积碳和催化剂失活的趋势降低。其中，在催化剂中掺入Ni，产物中短链产物的选择性增加，烯烃选择性降低，水煤气变换活性提高，会提高生成的醇分子在催化剂界面上脱附。通过在催化剂中掺入Co和Ni，产物中C2+含氧产物的选择性、产率分别提高了76 %、170 %。

参考文献

Mohamed I. Fadlalla, Sundaram Ganesh Babu, Thulani M. Nyathi, C. J. Kees-Jan Weststrate, Nico Fischer, J. W. Hans Niemantsverdriet, and Michael Claeys*, 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, 10, XXX, 14661–14677

DOI: 10.1021/acscatal.0c03346

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03346