PROMOTORES DE CATALIZADORES DE RUTENIO DE Co/SBA-15 CON ALTA CARGA DE COBALTO PARA LA SINTESIS DE FISCHER-TROPSCHRESUMEN30 wt.% De Co / SBA-15 catalizadores con diferentes contenidos de rutenio (0,05-0,5 peso.%) Fueron preparados por impregnacin de humedad incipiente y se caracteriza por reflectancia difusa infrarroja de Fourier transformar espectroscopia, N2 de adsorcin-desorcin, difractometra de rayos X, con temperatura reduccin programada y H2 de desorcin, la titulacin de oxgeno, as como la espectroscopa de fotoelectrones de rayos X. La adicin de una pequea cantidad de Ru promotor para Co / SBA-15 cambi la temperatura de reduccin de ambos pasos (Co3O4 CoO y CoO Co0) a temperaturas ms bajas y suprimi la formacin de especies + CO2. Despus de la reduccin, tomos de rutenio se encapsularon parcialmente con el racimo de cobalto. No hubo fuerte interaccin electrnica entre metal cobalto y rutenio, sin embargo, efectos colaterales de hidrgeno a partir de rutenio a grupos de xido de cobalto ocurri. Con el aumento del contenido de rutenio, reducibilidad catalizador aument y la superficie se enriqueci en tomos de cobalto. Adems, las intensidades de los picos de adsorcin tanto los tipos lineales y puentes CO aumentaron con el aumento del contenido de rutenio, la mejora de la actividad cataltica en la sntesis de Fischer-Tropsch.

INTRODUCCIONPara la tecnologa de combustible de gas a lquido, catalizadores de cobalto son preferidos en la sntesis de Fischer-Tropsch (FTS) debido a la baja actividad de la reaccin de desplazamiento agua-gas y se cree que desactivar menos rpidamente y producir una alta fraccin de parafina lineal [1 ]. La dispersin de cobalto activo en la superficie de apoyo requiere cierta interaccin entre el cobalto y el soporte. La existencia de tal interaccin puede estabilizar el catalizador frente a la agregacin de cobalto activo y desactivacin en condiciones de FTS. Sin embargo, la fuerte interaccin entre el cobalto y el soporte (apoyo) disminuye tanto la reducibilidad y la actividad de catalizador de cobalto. Algunos promotores de metales nobles tales como Ru, Pt y Re se han empleado en catalizadores de cobalto con el fin de aumentar la reducibilidad y dispersin. En el estudio de Iglesia et al. Se ha encontrado que la presencia de Ru en catalizadores de cobalto soportados no slo mejor la reduccin del xido de cobalto pero tambin la deposicin de carbono inhibida durante FTS. Panpranot y compaeros de trabajo [3] estudiaron CO hidrogenacin sobre MCM-41 y SiO2- soportados Co catalizadores promovidos-Ru utilizando anlisis cintico transitoria isotpica de estado estacionario. Llegaron a la conclusin de que el CORU / MCM-41 puede ser potencialmente til para FTS, as como para otras aplicaciones catalticas. Kogelbauer et al. [4] estudiaronel efecto de Ru en los catalizadores de Co / Al2O3 que fueron preparados por diferentes mtodos de preparacin y se ha encontrado que Ru actu como promotor de reduccin para el catalizador al incrementar la capacidad de reduccin y la dispersin de las partculas de cobalto. Tsubaki et al. [5]encontrado que pequeas cantidades de diferentes metales nobles (Ru, Pt, Pd) sobre catalizador de Co / SiO2 tienen diferentes efectos sobre la reducibilidad, frecuencia volumen de negocios (TOF), actividad cataltica y CH4 selectividad. Para la promocin de Re en la propiedad de reduccin de los catalizadores de Co / Al2O3, Jacobs et al. han hecho una investigacin detallada por en EXAFS situ / XANES y XPS tcnicas. Se inform de que la adicin de pequeas cantidades de Re catalizar la reduccin de xido de cobalto solamente cambiando la temperatura de reduccin de la segunda etapa a temperatura ms baja. Por lo tanto, los efectos de promocin de diferentes promotores son complejos [7]. Estos metal noble podra mejorar la tasa de reduccin de especies Co, sin embargo, la naturaleza de la promocin, as como la ubicacin del promotor no estn claros. Algunos autores han implicado que el contacto del promotor con el clster no es necesario para lograr desbordamiento de hidrgeno para producir metal de cobalto, mientras que otros creen que la asociacin ntima del metal noble con el cobalto es importante. SBA-15 es un material a base de slice mesoporosa con canales hexagonales uniformes que van de 3 a 30 nm y la distribucin de tamao de poro muy estrecha [8]. Se ha mejorado la estabilidad hidrotrmica en comparacin con otras slices mesoporosos ordenados, tales como MCM-41 y el rea de superficie grande (600-1000 m2 / g), lo que permite la dispersin de un gran nmero de especies catalticamente activas. Adems, la reducibilidad es favorable para SiO2 catalizador soportado Co porque la fuerza de interaccin entre el cobalto y el apoyo es menor que otro tipo de apoyo [9]. La utilizacin de SBA-15 como un soporte para la preparacin de catalizador FTS cobaltbased ha sido explorado recientemente. Wang et al. [10] preparados altamente dispersos Co / SBA-15 catalizadores de acetato de cobalto y precursor de acetilacetonato de cobalto y encontraron que los catalizadores obtenidos mostraron actividad FTS bajas, que se atribuye a una baja capacidad de reduccin de la especie Co.Sin embargo, Khodakov et al. [11] encontr que 5 wt.% De Co / la SBA 15 catalizadores fueron ms activos y selectivos hacia hidrocarburos C5 + de 5 wt.% De Co / MCM-41. Nuestra investigacin preliminar sobre 5% de Co / SBA-15 mostr que la reducibilidad catalizador, la actividad FTS y C5 + hidrocarburos selectividad aument con el aumento del contenido de Ru [12]. Sin embargo, Martnez et al. [13] investigaron la influencia del precursor de cobalto y la carga sobre las propiedades fsico-qumicas y catalticas de Co / SBA-15 catalizadores para la reaccin de Fischer-Tropsch. La conversin mxima CO fue encontrado en ca 30 wt.% Co carga. Recientemente hemos investigado la actividad de FTS de 30 wt.% De Co / SBA-15 con diferentes tamaos de poro y encontramos que la actividad de FTS 30wt.% Co / SBA-15 de ca.6.4 sizewith poros NMIS el ms alto en el rango de tamao de poro de 3,4 a 13,3 nm [14]. Para la preparacin de Co / SBA-15 catalizador, la actividad baja report puede remediarse mediante la adicin de promotor de metal noble, que no ha sido investigado. En el presente estudio, in situ espectroscopia de infrarrojo de reflectancia difusa (DRIFTS) y la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) se utilizaron para investigar la estructura de la superficie de 30 wt.% De CO / SBA-15 catalizadores promovidos con rutenio. Adems, in situ difraccin de rayos X (XRD), la reduccin a temperatura programada (TPR), desorcin a temperatura programada, la titulacin de oxgeno y N2 de adsorcin-desorcin fueron tambin utilizados para caracterizar estos catalizadores. La sntesis de Fischer-Tropsch se realiz en un reactor de lecho fijo. La ubicacin de rutenio sobre el catalizador a base de cobalto promovido-Ru y el efecto derutenio sobre las propiedades fsico-qumicas y la realizacin de ms de FTS Co / SBA-15 catalizadores han sido resueltas. Esta investigacin servir de base para la preparacin de FTS comerciales altamente activos Co / SBA-15 catalizador.

Evaluacion CataliticaComo puede verse en la Fig. 1, SBA-15 dio tres lneas de difraccin distintos, lo que indica P6mm estructura de simetra hexagonal, como se inform anteriormente [8]. Despus de la impregnacin de 5% Co, los perfiles de difraccin de rayos X fueron casi sin cambios y exhiben los picos altos de difraccin a ngulos bajos. Cuando impregnacin 30% de Co para apoyar, los perfiles de difraccin de rayos X mostraron una disminucin de los picos de difraccin. La disminucin de la intensidad de picos de difraccin sugiri que la estructura mesoporosa del catalizador puede ser destruido parcialmente. Es diferente de la investigacin de Khodakov y compaeros de trabajo. En sus informes, aunque la impregnacin acuosa tuvo un impacto en el ordenamiento de largo alcance y la estructura mesoporosa del soporte, el impacto de la impregnacin acuosa sobre SBA-15 era muy pequea. Algunas especies de cobalto han entrado en el poro de apoyo. Esto se evidencia por la disminucin del volumen de poros de soporte revelada por N2 experimento de adsorcin desorcin (Tabla 1). En la Fig. 2, los picos de difraccin a 2 = 31,3 , 36,9 , 45,1 , 59,4 y 65,4 indicaron que las especies de cobalto fue principalmente en la forma de espinela Co3O4 cristalina en todos los catalizadores