包覆型Fe基纳米催化剂制备及对低阶煤直接液化的影响

周晓东¹，马凤云¹，刘景梅¹，钟梅¹，莫文龙¹，李怡招¹，孙志强²，李显^1,3

1. 新疆大学新疆维吾尔自治区煤炭清洁转化与化工过程重点实验室2. 哈密职业技术学院化学工程系3. 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

摘 要：采用两相-水热合成法,制备了油酸包覆型Fe₂O₃（OA@Fe₂O₃）和油胺包覆型Fe₂O₃（OLA@Fe₂O₃）催化剂试样。TEM,TGA,XRD和IR等分析表征表明,其粒径分别约为5 nm和3 nm,Fe₂O₃含量为53. 40%和66. 62%（wt.%）,无机部分和有机部分形成核-壳结构。以商用Fe₂O₃为参比,通过新疆淖毛湖煤样高压加氢液化实验,考察了油酸钠和油胺作为包覆剂对Fe₂O₃催化性能的影响。结果表明,不仅两试样的煤样转化率均超过96%,液化率分别提高了8. 64%和8. 34%,气产率分别降低了5. 78%和6. 34%,催化液化性能相差无几;而且OLA@Fe₂O₃试样的沥青烯和前沥青烯残碳率低于商用Fe₂O₃的,而OA@Fe₂O₃试样则高于商用Fe₂O₃的,表明前者对沥青质的轻质化作用强。故作为包覆剂,价格相对低廉的油胺可以替代油酸钠。

关键词：低阶煤;直接液化;纳米催化剂;包覆型Fe2O3;两相-水热合成法;