專利名稱：用于制備碳的催化劑和制備碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從含有碳源的混合氣體制備碳的催化劑。
通常，諸如石墨的碳材料是通過在常壓下在惰性氣氛中加熱有機(jī)化合物進(jìn)行炭化或通過烴氣體的不完全燃燒制備的。但是，考慮到原材料即烴氣體的短缺，通過烴氣體的燃燒制備碳的途徑存在問題，這樣會導(dǎo)致資源的消耗，或由烴氣體燃燒產(chǎn)生的二氧化碳造成的溫室效應(yīng)。在全球范圍內(nèi)普遍希望減少二氧化碳的排放，降低溫室效應(yīng)。
為了有效利用二氧化碳，已經(jīng)存在一種使用金屬催化劑從二氧化碳生產(chǎn)碳的方法。例如，日本專利公開第63-104652(1988)號公開了一種用過渡金屬的催化劑，例如Fe，Ni或Co從二氧化碳?xì)怏w和氫氣生產(chǎn)碳的方法。
但是，這種過渡金屬催化劑存在碳產(chǎn)率低的問題。為解決這一問題，雖然日本專利公開第63-104652號公開了一種通過氧化提高過渡金屬催化劑的表面積從而改善碳產(chǎn)率的方法，但是這種催化劑的催化能力并沒有顯著改善。而且，這一方法需要900至1000℃的高溫反應(yīng)?？紤]到能量的有效利用這一方法存在不足。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是改善用于生產(chǎn)碳的主要由過渡金屬組成的催化劑的碳產(chǎn)率。
本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)碳的催化劑，它通過與含有碳源的混合氣體接觸被用于碳的生產(chǎn)。該催化劑主要由至少鎳或鈷和加入其中的一種堿金屬元素組成。
該堿金屬元素的一個(gè)優(yōu)選的例子是鉀。
這種用于生產(chǎn)碳的主要由至少鎳或鈷組成的催化劑通過加入堿金屬元素與常規(guī)的過渡金屬催化劑相比改善了碳的產(chǎn)率。
本發(fā)明也提供了一種通過將本發(fā)明的上述催化劑與含有碳源的混合氣體接觸生產(chǎn)碳的方法。
當(dāng)使用主要由鈷和作為堿金屬元素加入其中的鉀組成的催化劑時(shí)，反應(yīng)溫度優(yōu)選為350至550℃，更優(yōu)選為410至430℃。
當(dāng)使用主要由鎳和作為堿金屬元素加入其中的鉀組成的催化劑時(shí)，反應(yīng)溫度優(yōu)選為400至610℃，更優(yōu)選為480至600℃。
在碳的生產(chǎn)中，被用作反應(yīng)氣體的混合氣體的例子含有二氧化碳作為碳源。通過將二氧化碳用作碳源，有可能克服溫室效應(yīng)。作為可以替代的方案，也可使用其它的碳化合物作為碳源。
當(dāng)使用的碳源中含有二氧化碳時(shí)，混合氣體最好還含有一種還原劑，通過催化反應(yīng)還原二氧化碳并生成碳。還原劑的一個(gè)例子是氫。也可使用其它的還原劑。
通過參照附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目的，特點(diǎn)，方面和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
附圖簡要說明

圖1是顯示用于測定碳產(chǎn)率的裝載有生產(chǎn)碳的催化劑的固定床反應(yīng)器的流程圖；圖2A至2E顯示第二個(gè)對比實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，這是通過用鈷金屬粉末催化劑(a)重復(fù)升高溫度5次得到的，以及溫度變化次數(shù)；圖3A至3C顯示第二個(gè)對比實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳，甲烷和一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的，圖3D顯示總的轉(zhuǎn)化率；圖4顯示第三個(gè)對比實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用鈷金屬粉末催化劑(a)得到的；圖5顯示第四個(gè)對比實(shí)施例中通過使用鈷金屬粉末催化劑(a)和改變空速得到的碳沉積量和平均轉(zhuǎn)化率；圖6顯示第五個(gè)對比實(shí)施例中通過使用鎳金屬粉末催化劑(b)得到的二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率；圖7顯示得六個(gè)對比實(shí)施例中通過使用鎳金屬顆粒催化劑(c)得到的二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率；
圖8A至8E顯示第一個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，這是通過用加入1％鉀的鈷催化劑(A)重復(fù)升高溫度5次得到的，以及溫度變化次數(shù)；圖9A至9C顯示第一個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳，甲烷和一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的，圖9D顯示總的轉(zhuǎn)化率；圖10A至10E顯示第二個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，這是通過用加入1％鉀的鎳催化劑(B)重復(fù)升高溫度5次得到的，以及溫度變化次數(shù)；圖11A至11C顯示第二個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳，甲烷和一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的，圖11D顯示總的轉(zhuǎn)化率；圖12顯示在第三個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖13顯示在第四個(gè)實(shí)施例中在其它條件下二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖14顯示在第五個(gè)實(shí)施例中在其它條件下二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖15顯示在第六個(gè)實(shí)施例中在其它條件下二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖16顯示在第八個(gè)實(shí)施例中在其它條件下二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖17顯示在第九個(gè)實(shí)施例中在其它條件下二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖18顯示在第十個(gè)實(shí)施例中在其它條件下二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鈷金屬粉末催化劑(A)得到的；圖19顯示在第十一個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率，這是通過使用加入1％鉀的鎳催化劑(B)得到的；圖20顯示在第十二實(shí)施例中使用加入1％鉀的鎳顆粒催化劑(C)得到的二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率。
圖1是顯示用于測定碳產(chǎn)率的本發(fā)明的裝載有生產(chǎn)碳的催化劑的固定床反應(yīng)器的流程圖。
提供一個(gè)氫氣柱2，一個(gè)二氧化碳柱4和一個(gè)氮?dú)庵?用作氣源，并與一個(gè)氣體混合器8連接，將二氧化碳?xì)?，氫氣和氮?dú)庖灶A(yù)定的比率混合。
將氣體混合器8中制備的混合氣體通入石英反應(yīng)管10。反應(yīng)管10中被裝入主要由鈷或鎳組成的催化劑。反應(yīng)管10中裝入的玻璃珠或玻璃棉將催化劑12固定。一個(gè)加熱爐14將反應(yīng)管10加熱至預(yù)定的溫度。
流經(jīng)反應(yīng)管10的氣體可在任何時(shí)間通過開關(guān)閥門18被放入或被轉(zhuǎn)換進(jìn)氣相色譜16。氣相色譜16測定一氧化碳，二氧化碳，氮?dú)夂图淄榈臐舛取?br> 下面描述實(shí)施例和對比實(shí)施例中使用的催化劑及其制備方法。純度為99.0％的鈷金屬粉末，純度為99.0％的鎳金屬粉末，純度為90％以及16-62μm粒徑的鈷金屬粉末，和純度為99.0％的硝酸鉀被用作試劑。(示例性催化劑1)鈷金屬粉末催化劑(a)鈷金屬粉末被用作這種鈷金屬粉末催化劑(a)。(示例性催化劑2)鎳金屬粉末催化劑(b)鎳金屬粉末被用作這種鎳金屬粉末催化劑(b)。(示例性催化劑3)鎳金屬顆粒催化劑(c)鎳金屬顆粒被用作這種鎳金屬顆粒催化劑(c)。(示例性催化劑4)加入1％鉀的鈷催化劑(A)適量的硝酸鉀被放入玻璃容器內(nèi)并加入去離子水溶解。向該溶液中加入鈷金屬粉末，使硝酸鉀中的鉀與催化劑的總重量的重量比率為1％，并將混合物在超聲波清洗器中用超聲波攪拌15分鐘，之后在熱板上干燥4小時(shí)。然后將干燥的催化劑轉(zhuǎn)移到陶瓷盤上，并在一個(gè)大氣壓，焙燒溫度350℃和焙燒時(shí)間4小時(shí)的條件下在一個(gè)電爐中焙燒。(示例性催化劑5)加入1％鉀的鎳催化劑(B)適量的硝酸鉀被放入玻璃容器內(nèi)并加入去離子水溶解。向該溶液中加入鎳金屬粉末，使硝酸鉀中的鉀與催化劑的總重量的重量比率為1％，并將混合物在超聲波清洗器中用超聲波攪拌15分鐘，之后在熱板上干燥4小時(shí)。然后將干燥的催化劑轉(zhuǎn)移到陶瓷盤上，并在一個(gè)大氣壓，焙燒溫度350℃和焙燒時(shí)間4小時(shí)的條件下在一個(gè)電爐中焙燒。(示例性催化劑6)加入1％鉀的鎳顆粒催化劑(C)適量的硝酸鉀被放入玻璃容器內(nèi)并加入去離子水溶解。向該溶液中加入鎳金屬顆粒，使硝酸鉀中的鉀與催化劑的總重量的重量比率為1％，并將混合物在超聲波清洗器中用超聲波攪拌15分鐘，之后在熱板上干燥4小時(shí)。然后將干燥的催化劑轉(zhuǎn)移到陶瓷盤上，并在一個(gè)大氣壓，焙燒溫度500℃和焙燒時(shí)間4小時(shí)的條件下在一個(gè)電爐中焙燒。
下面描述用鈷金屬粉末催化劑(a)，鎳金屬粉末催化劑(b)或鎳金屬顆粒催化劑(c)制備碳的第一至第六個(gè)對比實(shí)施例。(第一個(gè)對比實(shí)施例)將0.1克的鈷金屬粉末催化劑(a)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。之后，將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測量碳產(chǎn)生的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為800毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間(具有穩(wěn)定的反應(yīng)條件的時(shí)間；這一點(diǎn)適用于以下描述)為12小時(shí)。因?yàn)榈獨(dú)庠诜磻?yīng)前后保持不變，在對比實(shí)施例和實(shí)施例中它被用作獲取樣品收集量的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)參照材料。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.71克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為0.77％，碳沉積量為528克-碳/公斤-cat·h，產(chǎn)生的碳與催化劑(鈷)的重量比率為7∶1。
然后，將鈷金屬粉末催化劑(a)和上述的碳制備中得到的碳的混合物以0.4克(0.05克的鈷和0.35克的碳)的量裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱，同時(shí)通入含有氮?dú)?，二氧化碳器和氫氣的混合氣體，通過反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為800毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為13.3小時(shí)。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.29克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為0.28％，碳沉積量為436克-碳/公斤-cat·h，產(chǎn)生的碳與催化劑(鈷)的重量比率為13∶1。(第二個(gè)對比實(shí)施例)將1.00克的鈷金屬粉末催化劑(a)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14在250至620℃的范圍內(nèi)重復(fù)上升，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，并將反應(yīng)氣體用氣相色譜16進(jìn)行測定，以確定產(chǎn)物的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為400毫升/分鐘，變化速率為2℃/分鐘。
圖2A至2E顯示第二個(gè)對比實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的。圖3A至3C顯示第二個(gè)對比實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳，甲烷和一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的，圖3D顯示總的轉(zhuǎn)化率；參照圖2A至2E和3A至3D，橫坐標(biāo)表示催化劑溫度(℃)，縱坐標(biāo)表示二氧化碳的轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖2A至2E和3A至3D中所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。通過氣相色譜16測定一氧化碳，二氧化碳，甲烷和氮?dú)獾牧?，并將測得的一氧化碳，二氧化碳和甲烷的總量從提供的二氧化碳的量中減去得到碳含量。從提供的二氧化碳的量中減去測得的二氧化碳的量得到總的轉(zhuǎn)化率。
從圖2A至2E和3A至3D可知，二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化成碳的最大轉(zhuǎn)化率為6.8％，峰值在510至520℃。轉(zhuǎn)化成碳的轉(zhuǎn)化率在直至第四次溫度上升時(shí)是上升的，在第五次溫度上升時(shí)傾向于下降。(第三個(gè)對比實(shí)施例)將0.1006克的鈷金屬粉末催化劑(a)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。之后，將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測量碳產(chǎn)生的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為7.3小時(shí)。
圖4顯示第三個(gè)對比實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖4所示的每一個(gè)時(shí)間進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.2945克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為4.2％，碳沉積量為401克-碳/公斤-cat·h。(第四個(gè)對比實(shí)施例)將0.3至5克的鈷金屬粉末催化劑(a)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。之后，將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱至510℃，同時(shí)以200至400毫升/分鐘的速率通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測量碳產(chǎn)生的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，反應(yīng)時(shí)間為7至13小時(shí)。
圖5顯示在第四個(gè)對比實(shí)施例中，在空速(SV每單元催化重量·單元時(shí)間)變化的情況下的碳沉積量和平均轉(zhuǎn)化率?？v軸表示碳沉積量(克-碳/公斤-cat·h)或者平均轉(zhuǎn)化率(％)，橫軸表示空速SV(毫升/克-cat·h)。
應(yīng)當(dāng)理解，在空速SV升高時(shí)，雖然每催化重量·時(shí)間的碳沉積量升高，二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化成碳的轉(zhuǎn)化率降低。(第五個(gè)對比實(shí)施例)將0.1003克的鎳金屬粉末催化劑(b)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。之后，將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測量碳產(chǎn)生的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)。
圖6顯示第五個(gè)對比實(shí)施例中轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖6所示的每一個(gè)時(shí)間進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是沒有觀察到碳的產(chǎn)生。(第六個(gè)對比實(shí)施例)將0.1001克的鎳金屬顆粒催化劑(c)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。之后，將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱，同時(shí)通入含有氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測量碳產(chǎn)生的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為500℃，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)。
圖7顯示第六個(gè)對比實(shí)施例中轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖7所示的每一個(gè)時(shí)間進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是沒有觀察到碳的產(chǎn)生。
下面描述用加入1％鉀的鈷催化劑(A)，加入1％鉀的鎳催化劑(B)和加入1％鉀的鎳顆粒催化劑(C)制備碳的第一至第十二實(shí)施例。(第一個(gè)實(shí)施例)將0.32克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.25克。還原后的催化劑12的重量是基于在另一個(gè)反應(yīng)器中得到的還原后的重量降低率計(jì)算得到的。這一點(diǎn)也適用于其它的實(shí)施例。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14在250至620℃的范圍內(nèi)重復(fù)上升，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，并將反應(yīng)氣體用氣相色譜16進(jìn)行測定，以確定產(chǎn)物的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，變化速率為2℃/分鐘。
圖8A至8E顯示第一個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的。圖9A至9C顯示第一個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳，甲烷和一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的，圖9D顯示總的轉(zhuǎn)化率。參照圖8A至8E和9A至9D，橫軸表示催化劑溫度(℃)，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖8A至8E和9A至9D所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
從圖8A至8E和9A至9D可知，二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化成碳的最大轉(zhuǎn)化率為18.0％，并在410至430℃具有峰值。(第二個(gè)實(shí)施例)將0.26克的加入1％鉀的鎳催化劑(B)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.25克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14在250至620℃的范圍內(nèi)重復(fù)上升，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，并將反應(yīng)氣體用氣相色譜16進(jìn)行測定，以確定產(chǎn)物的量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，變化速率為2℃/分鐘。
圖10A至10E顯示第二個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的。圖11A至11C顯示第二個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳，甲烷和一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，這是通過重復(fù)升高溫度5次得到的，圖11D顯示總的轉(zhuǎn)化率。參照圖10A至10E和11A至11D，橫軸表示催化劑溫度(℃)，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖10A至10E和11A至11D所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
從圖10A至10E和11A至11D可知，二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化成碳的最大轉(zhuǎn)化率為14.0％，并在480至510℃具有峰值。(第三個(gè)實(shí)施例)將0.64克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.50克。之后，將反應(yīng)管10用加熱爐14加熱，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)。
圖12顯示第三個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖12所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為1.56克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為16.2％，碳沉積量為312克-碳/公斤-cat·h。(第四個(gè)實(shí)施例)將0.64克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.50克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為800毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘。
圖13顯示第四個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖13所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.71克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為13.8％，碳沉積量為1065克-碳/公斤-cat·h。(第五個(gè)實(shí)施例)將0.38克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.30克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為400毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為4.5小時(shí)。
圖14顯示第五個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖14所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為1.75克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為10.5％，碳沉積量為1256克-碳/公斤-cat·h。(第六個(gè)實(shí)施例)將0.0158克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.0123克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶4∶8，混合氣體的流速為65毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為520℃，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)。
圖15顯示第六個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖15所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.1647克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為5.1％，碳沉積量為2678克-碳/公斤-cat·h。(第七個(gè)實(shí)施例)將0.1270克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.0992克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為410℃，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)13分鐘。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.2098克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為17.9％，碳沉積量為1738克-碳/公斤-cat·h。(第八個(gè)實(shí)施例)將0.0112克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.0087克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為410℃，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)。
圖16顯示第八個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖16所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.0816克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為1.7％，碳沉積量為1876克-碳/公斤-cat·h。(第九個(gè)實(shí)施例)將0.1268克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.0990克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為410℃，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。
圖17顯示第九個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖17所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.1619克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為16.8％，碳沉積量為1635克-碳/公斤-cat·h。(第十個(gè)實(shí)施例)將0.1267克的加入1％鉀的鈷催化劑(A)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.0989克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為500℃，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。
圖18顯示第十個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖18所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.1357克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為14.1％，碳沉積量為1372克-碳/公斤-cat·h。(第十一個(gè)實(shí)施例)將0.1039克的加入1％鉀的鎳催化劑(B)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.1015克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為500℃，反應(yīng)時(shí)間為1.75小時(shí)。
圖19顯示第十一個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖19所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.1517克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為9.0％，碳沉積量為854克-碳/公斤-cat·h。(第十二個(gè)實(shí)施例)將0.1043克的加入1％鉀的鎳顆粒催化劑(C)裝入示于圖1的固定床反應(yīng)器的反應(yīng)管10中，作為催化劑12，并在氫氣氛中在400℃還原1小時(shí)。還原之后，催化劑12的重量為0.1022克。之后，將反應(yīng)管10的溫度用加熱爐14升高，同時(shí)通入含有氮?dú)?、二氧化碳?xì)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，從反應(yīng)前后的重量變化測定碳的產(chǎn)生量。在這一反應(yīng)中，氮?dú)狻⒍趸細(xì)夂蜌錃獾谋嚷蕿?∶3∶6，混合氣體的流速為100毫升/分鐘，反應(yīng)溫度為500℃，反應(yīng)時(shí)間為3.25小時(shí)。
圖20顯示第十二個(gè)實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化成各個(gè)產(chǎn)物的反應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)化率。橫軸表示時(shí)間(小時(shí))，縱軸表示二氧化碳轉(zhuǎn)化率(％)。
將來自反應(yīng)管10的氣體在圖20所示的每一個(gè)溫度下進(jìn)行分析。二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳，甲烷和碳的轉(zhuǎn)化率以及總的轉(zhuǎn)化率以與第二個(gè)對比實(shí)施例相似的方式獲得。
反應(yīng)后對重量進(jìn)行測定的結(jié)果是產(chǎn)生的碳的量為0.1499克，二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳的平均轉(zhuǎn)化率為4.8％，碳沉積量為451克-碳/公斤-cat·h。
將使用加入1％鉀的鈷催化劑(A)的第一個(gè)實(shí)施例中得到的數(shù)據(jù)與使用鈷金屬粉末催化劑(a)的第二個(gè)對比實(shí)施例的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)于產(chǎn)生碳的催化反應(yīng)的溫度依賴性比較，在第二個(gè)對比實(shí)施例中最適催化劑溫度為510至520℃，而在第一個(gè)實(shí)施例中可將最適催化劑溫度降低至410至430℃，并且在第二個(gè)對比實(shí)施例中最大轉(zhuǎn)化率為6.8％，而在第一個(gè)實(shí)施例中可將最大轉(zhuǎn)化率提高至18.0％。
在使用加入1％鉀的鎳催化劑(B)的第二個(gè)實(shí)施例中可證實(shí)碳的沉積，而在使用鎳金屬粉末催化劑(b)的第五個(gè)對比實(shí)施例中沒有碳的沉積。
將使用加入1％鉀的鈷催化劑(A)的第七個(gè)實(shí)施例中得到的數(shù)據(jù)與使用鈷金屬粉末催化劑(a)的第三個(gè)對比實(shí)施例的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)于產(chǎn)生碳的催化劑的平均轉(zhuǎn)化率和碳沉積量比較，發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明中平均轉(zhuǎn)化率和碳沉積量均得到改善。
在使用加入1％鉀的鎳催化劑(B)的第七個(gè)實(shí)施例中，可證實(shí)碳的沉積，而在使用鎳金屬粉末催化劑(b)的第五個(gè)對比實(shí)施例中沒有碳的沉積。
在使用加入1％鉀的鎳顆粒催化劑(C)的第十二個(gè)實(shí)施例中，可證實(shí)碳的沉積，而在使用鎳金屬顆粒催化劑(c)的第六個(gè)對比實(shí)施例中沒有碳的沉積。
從這些結(jié)果可以看出，通過在用于生產(chǎn)碳的主要由鎳或鈷組成的催化劑中加入堿金屬元素，這種用于生產(chǎn)碳的催化劑的碳產(chǎn)生率得到改善，所述的催化劑用于從含有碳源的混合氣體生產(chǎn)碳。
在世界范圍內(nèi)普遍要求降低造成溫室效應(yīng)的二氧化碳的排放。本發(fā)明的用于生產(chǎn)碳的催化劑與常規(guī)的通過還原二氧化碳生產(chǎn)碳的方法相比可在低的能量消耗下生產(chǎn)碳，對降低二氧化碳的排放做出貢獻(xiàn)。
雖然已對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，應(yīng)當(dāng)理解，這只是通過示例進(jìn)行說明，而不是對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，本發(fā)明的精神和范圍僅由權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)碳的催化劑，該催化劑通過與含有碳源的混合氣體接觸生產(chǎn)碳，它主要由至少鎳或鈷和加入其中的一種堿金屬元素組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的催化劑，它主要由鈷和加入其中的作為所說的堿金屬元素的鉀組成。
3.按照權(quán)利要求1所述的催化劑，它主要由鎳和加入其中的作為所說的堿金屬元素的鉀組成。
4.一種通過將主要由至少鎳或鈷和加入其中的一種堿金屬元素組成的催化劑與含有碳源的混合氣體接觸來生產(chǎn)碳的方法。
5.按照權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)碳的方法，其中，所說的催化劑主要由鈷和加入其中的作為所說的堿金屬元素的鉀組成，該方法在反應(yīng)溫度為350至550℃的條件下進(jìn)行。
6.按照權(quán)利要求5說述的生產(chǎn)碳的方法，所說的反應(yīng)是在反應(yīng)溫度為410至430℃的條件下進(jìn)行的。
7.按照權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)碳的方法，其中，所說的催化劑主要由鎳和加入其中的作為所說的堿金屬元素的鉀組成，該方法在反應(yīng)溫度為400至610℃的條件下進(jìn)行。
8.按照權(quán)利要求7說述的生產(chǎn)碳的方法，所說的反應(yīng)是在反應(yīng)溫度為480至600℃的條件下進(jìn)行的。
9.按照權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)碳的方法，其中，所說的混合氣體含有二氧化碳作為所說的碳源。
10.按照權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)碳的方法，其中，所說的混合氣體還含有氫氣。
全文摘要
一種生產(chǎn)碳的催化劑,該催化劑通過與含有碳源的混合氣體接觸生產(chǎn)碳,它主要由至少鎳或鈷和加入其中的一種堿金屬元素組成;和一種通過將主要由至少鎳或鈷和加入其中的一種堿金屬元素組成的催化劑與含有碳源的混合氣體接觸來生產(chǎn)碳的方法。使用本發(fā)明的催化劑可將最適催化溫度從510—520降至410—430℃,將最大轉(zhuǎn)化率從6.8%提高至18.0%,并且與使用簡單的鈷催化劑相比可提高平均轉(zhuǎn)化率和碳沉積量。
文檔編號B01J23/755GK1274680SQ0010597
公開日2000年11月29日 申請日期2000年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月24日
發(fā)明者滝田祐作, 大田昌昭, 吉瀨良文 申請人:財(cái)團(tuán)法人地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機(jī)構(gòu), 株式會社島津制作所