Supported Fe2C catalysts originated from Fe2N phase and active for Fischer-Tropsch synthesis
Supported Fe2C catalysts originated from Fe2N phase and active for Fischer-Tropsch synthesis
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源自 Fe2N 相且对费托合成具有活性的负载型 Fe2C 催化剂
DOI：
10.1016/j.apcatb.2020.119702
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发表时间：
2021-05
影响因子：
22.1
通讯作者：
Yan Chun-Hua
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fu Xin-Pu;Yu Wen-Zhu;Ma Chao;Lin Jun;Sun Shi-Qi;Li Shan-Qing;Ren Pu-Ning;Jia Feng-Yan;Li Meng-Yuan;Wang Wei-Wei;Wang Xu;Jia Chun-Jiang;Wu Ke;Si Rui;Yan Chun-Hua
针对液体燃料产品的费托合成（FTS）技术是缓解对不可持续原油过度依赖的关键技术。高活性相的制备一直是费托催化领域的研究热点。然而，作为一种很有前景的活性物质，传统的动力学势垒方法抑制了Fe2C相的有效形成。在此背景下，我们首次在Al2O3上合成了与Fe2C具有相似配位结构的相纯Fe2N纳米颗粒。时间序列的原位xrd数据表明，在低温（280℃）条件下，Fe2N结构中存在间隙N原子导致了Fe2C的有效相变。所制备的催化剂表现出高的催化活性，没有任何诱导期，具有60wt的高选择性。%的期望有价值的产品。此外，相应的结构演化揭示了Fe2X （N或C）结构中这些富电子Fe位点对优越性能的决定作用。
Fischer-Tropsch synthesis (FTS) targeting liquid fuel products is key technology to alleviate the excessive dependence on unsustainable crude oil. Fabrication of highly active phase has long been an attractive topic in the field of Fischer-Tropsch catalysis. However, as a promising active species, the efficient formation of Fe2C phase is inhibited by kinetic barrierviatraditional approaches. In this context, we firstly synthesized phase-pure Fe2N nanoparticles on Al2O3, which has similar coordination structure with Fe2C. Thein-situXRD data in time series reveal that pre-existing of interstitial N atoms in Fe2N structure leads to the effective phase transformation to Fe2C at low temperatures (280 °C). The as-prepared catalysts demonstrated highly catalytic activity without any induction period, coupling with a high selectivity of 60wt.% for desired valuable products. In addition, the corresponding structural evolution uncover the determining effect of these electron-rich Fe sites in the Fe2X (N or C) structure on superior performance.
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