合成氣是一氧化碳和氫氣的混合物，在費托合成中可將其轉(zhuǎn)化為長鏈烴和水。所有的 VIII 族金屬都可以催化費托（FT）反應(yīng)，但只有鈷和鐵在FT催化上具有工業(yè)應(yīng)用的相關(guān)性。舉例來說，德國煤制油工廠中的第一種商業(yè)鈷催化劑，即由加入了釷、鋯或鎂混合而成。另一方面，水雖然作為費托合成的主要產(chǎn)物，但普遍認為水會有讓鈷催化劑中的活性金屬失活的問題。
圖片來源：Chem Catalysis
近期，南非開普敦大學(xué)Michael Claeys教授在Chem Catalysis中發(fā)表題為“Formation of metal-support compounds in the cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis: A review”的綜述文章。該文總結(jié)了到目前為止，通過熱力學(xué)預(yù)測上述水誘導(dǎo)氧化反應(yīng)導(dǎo)致鈷費托催化劑失活的問題。此外，文中還確定了對水熱燒結(jié)的機理，以及最近關(guān)于水誘導(dǎo)金屬鈷氧化成CoO的發(fā)現(xiàn)進展。
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該文重點描述了反應(yīng)過程中，金屬載體化合物的形成，以及各種原位和非原位表征技術(shù)對其識別的適用性。
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此外，由于廢催化劑中這些相的直接表征具有挑戰(zhàn)性，所以文獻僅提供關(guān)于基于鈷的費托合成中，金屬載體化合物的形成和形態(tài)的有限信息。另一方面，文中也報道了近期由使用X 射線吸收光譜和其他先進技術(shù)，為模擬高轉(zhuǎn)化費托環(huán)境中的金屬載體化合物形成，提供了重要的資訊。除此之外，高分辨率顯微鏡也成功應(yīng)用于闡明相應(yīng)的催化劑形態(tài)研究中。
圖片來源：Chem Catalysis
參考文獻：Formation of metal-support compounds in the cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis: A review，Chem Catalysis, 2021,
原文作者：Moritz Wolf,?,‖ Nico Fischer,? and Michael Claeys*,?
