合成气直接制芳烃铁基催化剂的研究进展

以合成气直接制芳烃的铁基催化剂为切入点,总结归纳了改性铁基催化剂以及铁基-分子筛复合催化剂的研究进展,并对反应机理进行了论述;重点阐述了铁基-分子筛复合催化剂活性组分的耦合方式,铁基催化剂的改性以及分子筛的酸性和结构调变对于芳烃收率的影响;最后,对铁基催化剂未来的研究方向进行了展望。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂研究进展

综述了近年来合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,重点介绍了铁基催化剂的制备方法、载体和助剂等对催化剂活性和选择性的影响,并对未来铁基催化剂的发展方向进行了展望。     

铁基沸腾床渣油加氢脱硫催化剂研究

制备了具有相同活性金属质量分数的铁基和非铁基沸腾床渣油加氢脱硫催化剂.通过BET、XRD、Raman、H2-TPR、CO吸附原位红外和吡啶红外技术对催化剂进行表征,并采用模型化合物和减压渣油考察了催化剂的加氢脱硫反应机理和加氢活性.结果表明:催化剂的加氢脱硫反应按照直接脱硫反应路径进行,铁基催化剂表现出更高的渣油加氢脱硫、加氢脱残炭和加氢脱金属活性.这是由于铁的加入,增加了催化剂的红外酸量和MoS2活性物种数量,提高了活性金属的利用率,在活性金属质量分数相当的情况下,使催化剂具有更高的加氢活性.     

铁基费托合成催化剂研究进展

综述了近十年来铁基催化剂在费托合成反应中的研究进展,探讨了铁基催化剂活性组分的确定及影响铁基催化剂活性组分的因素,对比了3种催化剂制备方法（熔融法、沉淀法、负载法）和5种催化剂载体（氧化物、分子筛、碳材料、双孔材料和核壳材料）对费托合成反应性能的影响,从反应活性、选择性和反应稳定性3个方面阐述了助催化剂在费托合成反应中的作用。分析认为：碳化铁是铁基费托合成催化剂的活性组分;在铁基催化剂的制备过程中,选择适宜的制备方法、载体、助催化剂,可以达到提高费托合成反应活性、目的产物选择性和反应稳定性的效果。提出合成特定结构碳化铁、进一步研究铁基催化剂反应机理仍是未来研究的重点。     

费托合成催化剂表面碳-氧键活化的研究

本研究针对费托合成反应中催化剂的活性相,即金属碳化物的生成进行了表面碳-氧键活化的研究。在催化剂的预处理阶段,采用CO对铁基催化剂和钴基催化剂进行渗碳处理,形成碳化铁和碳化钴。XRD图和TEM图的分析结果证实了产物的形成。进一步的实验结果表明,钴基催化剂的目标产物选择性高于铁基催化剂。通过密度泛函理论模拟计算,发现铁基催化剂表面碳-氧键的活化能力低于钴基催化剂,差异为1.26eV。因此,钴基催化剂在费托合成反应中具有更高的活性和选择性。     

燃料电池中铁基氧还原催化剂的研究进展

阴极氧还原反应是燃料电池的核心反应之一。目前，用于氧还原反应的催化剂通常是铂基催化剂，普遍存在成本高、对甲醇耐受性差、易CO中毒等缺点，因此，开展非贵金属催化剂的研究显得尤为重要。铁基催化剂因催化活性好、稳定性高、甲醇耐受性好、价格低廉等而备受青睐，最有希望成为铂基催化剂的替代品。该文主要综述了铁基氧还原催化剂，包括含铁化合物催化剂、铁单原子催化剂、铁基合金催化剂、铁基复合物催化剂及其他铁基催化剂的研究现状、催化机理及活性影响因素，并在此基础上阐述了各类催化剂尚待解决的问题和发展方向。     

费托合成沉淀铁催化剂性能的研究进展

费托合成（F-F合成）是实现煤间接液化技术的重要环节之一,其关键是开发高活性、选择性和稳定性的催化剂。目前应用的费托合成催化剂主要有铁基和钴基催化剂。铁基催化剂因价格低廉、催化活性和水煤气变换反应（WGS）活性高以及助剂效果明显,而在费托合成催化剂中占有重要的地位。本文对近几年铁基催化剂的特点和发展状况进行了评述,着重分析了催化剂制备过程、助剂和还原活化对其活性和选择性的影响。     

费托合成铁基催化剂浆态床反应性能的研究

为了获得工艺参数对铁基催化剂费托合成产品分布的影响规律,在浆态床反应器中考察了反应温度、反应压力、氢碳比、空速对铁基催化剂费托合成反应性能的影响。结果表明,温度升高时,催化剂活性、CO_2和CH_4选择性均升高,产物向轻组分分布;压力增大时,催化剂活性和CO_2选择性升高,CH_4选择性下降,产物向重组分分布;随氢碳比的增加,催化剂活性和CH_4选择性升高,CO_2选择性下降,C_(5+)呈下降趋势;随空速增加,催化剂的活性和CO_2选择性下降,CH_4选择性上升,C_(5+)向轻质烃分布。选择合适的工艺条件,可有效改善铁基催化剂的费托合成反应性能,控制碳链长度和产物的分布,提高费托合成反应的经济性。     

费托合成铁基催化剂的研究进展

介绍了费托合成铁基催化剂研究开发的意义,并从活性组分、助催化剂以及新型载体三方面对铁基催化剂最新的研究进展进行了阐述。     

加拿大开发铁基燃料电池催化剂

<正> 2010年1月,加拿大国家科学院研究人员开发出铁基燃料电池催化剂。与贵重金属和稀有金属(如铂)相比,应用铁基催化剂将大大减少商业燃料电池成本。与其他催化剂相比,铁基催化剂的催化活性相对较低。这是因为铁基燃料电池催化剂进行氧化还原反应的活性点相对较少。研究人员通过开发一种微孔碳负载铁以提高铁基催化剂的催化活     

pH值对B_4C微粒复合镀铁层性能的影响

利用自制的不对称交-直流电镀电源进行低温复合镀铁。研究了pH值对B_4C微粒复合镀铁层的显微硬度、沉积速率及耐磨性的影响。结果表明:当pH值为1.0时,复合镀铁层具有最佳的综合性能;随着pH值的降低,复合镀铁层的显微硬度下降,沉积速率减慢,磨损量增大;随着pH值的升高,复合镀铁层的显微硬度升高,沉积速率减慢,磨损量增大。     

Effects of identities of supports on Fe-based catalyst and their consequences on activities of CO2 hydrogenation to olefins

The direct synthesis of olefins by CO₂ hydrogenation with iron-based catalysts is one of the best ways to achieve CO₂ emission reduction and CO₂ conversion and utilization. At present, the CO₂ hydrogenation activity and structural strength of the iron-based catalysts are still relatively low during CO₂ hydrogenation process, which has become an important challenge for the industrialization of CO₂ hydrogenation to olefins. In this work, a series of the supported iron-based catalyst was prepared by the impregnation method to study the influence of the properties of support materials on the structure of iron-based catalysts and the reactivities of the direct synthesis of olefins from CO₂ hydrogenation. This work found that the support induced the iron species formed during the process of CO₂ hydrogenation, simultaneously affected the order degree of carbon species on the surface of iron-based catalyst, and tuned the capability of CO₂ adsorption and the activities of CO₂ activation. The results shown that the Fe-based catalyst supported on ZrO₂ exhibited the best catalytic performance for CO₂ hydrogenation to olefins at 320℃ and 2.0 MPa. The CO₂ conversion (>30%) and the selectivity of olefins in C₂—C₇ hydrocarbon products were as high as over 85%, the ratio of olefins to paraffins was 8.2, and the CO selectivity was 17.1%.     

载体对铁基催化剂结构及CO2加氢制烯烃反应性能的影响特性

铁基催化剂CO₂加氢直接合成烯烃是实现CO₂减排及CO₂转化与利用的最佳途径之一。目前铁基催化剂的CO₂加氢活性及反应过程中铁基催化剂结构强度仍然较低,成为CO₂加氢制烯烃产业化生产的重要挑战。通过浸渍法制备一系列负载型铁基催化剂,研究载体材料性质对铁基催化剂结构及CO₂加氢直接合成烯烃的影响特性。研究发现,载体可诱导铁基催化剂在CO₂加氢反应过程中形成的铁物种,同时影响铁基催化剂表面碳物种的有序度,调变对CO₂吸附及活化能力;研究结果表明ZrO₂负载的Fe催化剂展现出最佳的CO₂加氢合成烯烃催化性能,在温度320℃和反应压力2.0 MPa时,CO₂转化率>30%,C₂~C₇烃类产物中烯烃选择性高达85%以上,烯烷比为8.2,且CO选择性较低为17.1%。     

含锆铁基合金活性阴极的电催化性能

用熔炼的方法制备了不同锆含量的铁基合金活性阴极，研究了锆含量对合金活性阴极的电化学性能的影响，并对电极的表面形貌和力学性能进行了表征和测试。实验结果表明：用熔炼法制得的含锫铁基活性阴极具有很高的析氢催化活性，可使析氢反应超电位降低250mV以上。     

Iron-Based Nanozymes in Disease Diagnosis and Treatment

Iron-based nanozymes are currently one of the few clinical inorganic nanoparticles for disease diagnosis and treatment. Overcoming the shortcomings of natural enzymes, such as easy inactivation and low yield, combined with their special nanometer properties and magnetic functions, iron-based nanozymes have broad prospects in biomedicine. This minireview summarizes their preparation, biological activity, catalytic mechanism, and applications in diagnosis and treatment of diseases. Finally, challenges to their future development and the trends of iron-based nanozymes are discussed. The purpose of this minireview is to better understand and reasonably speculate on the rational design of iron-based nanozymes as an increasingly important new paradigm for diagnostics.     

铁基催化剂光催化还原CO2研究进展

利用可再生清洁能源——太阳能,将CO₂转化为一氧化碳、甲烷、甲醇等,因同时具有提供可持续燃料和解决全球变暖问题的潜力而受到越来越多的关注。铁基材料因具有金属/半导体的特性和独特的电子结构,在光催化还原CO₂领域具有广阔的应用潜力。基于此,各种具有高催化活性的铁基催化剂已经被设计来提高光催化还原CO₂的效率。概述了近年来铁基催化剂在光催化还原二氧化碳中的研究进展,对它们的结构特征和催化活性进行了阐述和比较,最后总结了铁基催化剂在光催化还原CO₂领域中待解决的问题,并展望了未来发展的方向。     

Attrition studies with catalysts and supports for slurry phase Fischer–Tropsch synthesis

Attrition properties of several oxide supports and precipitated iron-based F–T catalyst (100Fe/3Cu/4K/16SiO₂ in parts by weight) were evaluated using ultrasound irradiation test and stirred tank slurry reactor (STSR) test under non-reactive conditions. Attrition by fracture and erosion of the iron-based catalyst was small in both types of tests and its overall attrition strength was better than that of the alumina and silica supports, which were evaluated under the same conditions. Also, attrition studies with four iron-based F–T catalysts were conducted under reaction conditions in the STSR. Catalyst of similar composition, as that used in non-reactive studies, prepared by spray drying technique had the highest attrition strength among all catalysts tested.     

铁基催化剂对煤加氢热解和半焦结构的影响

应用固定床反应器研究了铁基催化剂Fe2O3、Fe S、Fe（NO3）3对伊犁南台子煤催化加氢热解产物分布和半焦结构的的影响。结果表明：添加铁基催化剂后,加氢热解中气产率增加最大为17.78个百分点,半焦产率下降最大为21.41个百分点。利用BET法对半焦进行了结构分析,结果发现,添加Fe（NO3）3后所制得的半焦的比表面积和总孔体积分别为不添加催化剂所制得的半焦的6倍和1.7倍。从TG和DTG图中发现,加入铁基催化剂后,半焦活性增加,其中Fe（NO3）3的作用最明显,热失重速率最大,说明半焦活性较大。