调节FT费托合成中的烃类产物分布是气体液化技术XTL（X-to-liquids）中非常重要，其中Co催化剂能够促进生成长链状烷烃，用于制备喷气飞机燃料和柴油燃料，但是较轻的烷烃（C_10-）对于燃料而言的意义较低；相比而言，碳化铁催化剂能够用于生成长链状烷烃、同时伴随着生成液态（气态）烯烃。但是当催化反应中以高氢气含量的合成气作为反应气，其中有害的副反应水气转换反应需要调整和消除。有鉴于此，马克斯普朗克煤炭研究所Gonzalo Prieto等报道了通过多孔结构、Lewis碱性氧化物促进剂的催化剂修饰的CoRu/Al₂O₃进行FT费托合成，在反应中实现了不常见较高的液体烯烃选择性。在催化剂中修饰碱金属氧化物、镧系氧化物导致反应的TOF降低，但是镧系氧化物，尤其是PrO_x能够有效的改善CoRu/Al₂O₃费托合成中液体烯烃（C_5~10）的选择性，同时消除了水气重整反应（WGSR）副反应。

本文要点：

（1）

通过原位FTIR光谱表征，揭示了催化剂中的双重促进效应：调控界面Co催化活性位点的电子结构、抑制基底的Lewis酸性，从而直接影响了碳碳双键产物异构反应活性，提高了液体烯烃产物的选择性。

（2）

反应机理。密度泛函理论研究结果显示，氧化物促进剂改善了CO、H₂、烯烃多种物种吸附过程中CO的选择性吸附，有效抑制了烯烃加氢反应，展示了金属催化剂表面亲碳作用（carbophilicity）通过碱性氧化物促进剂的强给电子作用降低了WGSR副反应。

催化剂形成多模式的介孔-大孔结构的孔道结构、同时结合PrO_x促进剂，当Pr担载量优化至1 Pr_at nm^-2浓度，将导致产物中形成非传统的产物分布，同时改善Co-、Fe-基FT催化反应活性。

（3）

催化活性。通过这种反应，链增长的概率达到0.75，产物中的C₅₊选择性达到>70 %，C_5~10在高附加值化学品产物中的占比达到67 C%，同时产物中主要为α-烯烃和链式醇，CO₂副反应产物的产率<1 %。

参考文献

Kai Jeske, Ali Can Kizilkaya, Iván López-Luque, Norbert Pfänder, Mathias Bartsch, Patricia Concepción, and Gonzalo Prieto*, Design of Cobalt Fischer–Tropsch Catalysts for the Combined Production of Liquid Fuels and Olefin Chemicals from Hydrogen-Rich Syngas, ACS Catal. 2021, 11, 4784–4798

DOI: 10.1021/acscatal.0c05027

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05027