КОБАЛЬТОВЫЙ НАНОКАТАЛИЗАТОР СИНТЕЗА ФИШЕРА-ТРОПША, ЛОКАЛИЗОВАННЫЙ В ПОРИСТОМ МАТЕРИЛЕ, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

1. Кобальтовый нанокатализатор синтеза Фишера-Тропша, локализованный в пористом материале, отличающийся тем, что:
катализатор получен золь-гель процессом с использованием органогеля в качестве матрицы;
катализатор представляет собой металлический компонент в качестве ядра и пористый материал в качестве оболочки;
при этом металлический компонент включает: первый металлический компонент в виде Co, второй металлический компонент, выбираемый из Ce, La и Zr, и третий металлический компонент, выбираемый из Pt, Ru, Rh и Re;
готовый катализатор содержит: первый металлический компонент - 10-35% мас., второй металлический компонент - 0,5-10% мас., третий металлический компонент - 0,02-2% мас., и носитель;
2
где носитель является пористым материалом, компонентом которого является нанокремнезем или нанооксид алюминия, причем пористый материал имеет форму сфероида, размер пор 1-20 нм и удельную поверхность 300-500 м/г; и
активный компонент имеет размер частиц 0,5-20 нм.
2. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что содержит: первый металлический компонент - 15-30% мас., второй металлический компонент - 1-5% мас., третий металлический компонент - 0,05-2% мас. и носитель.
2
3. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что носитель является пористым материалом, который имеет размер пор 1-10 нм и удельную поверхность 300-400 м/г, а активный компонент имеет размер частиц 0,5-5 нм.
2
4. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что носитель является пористым материалом, который имеет размер пор 10-15 нм и удельную поверхность 400-500 м/г, а активный компонент имеет размер частиц 6-15 нм.
2
5. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что носитель является пористым материалом, который имеет размер пор 10-20 нм и удельную поверхность 400-500 м/г, а активный компонент имеет размер частиц 16-20 нм.
6. Способ получения кобальтового нанокатализатора синтеза Фишера-Тропша, локализованного в пористом материале, по любому из пп. 1-5, включающий следующие этапы:
1) выбор исходных материалов: подготовка тетраэтоксисилана или азотнокислого алюминия, водорастворимой соли, содержащей первый металлический компонент в виде Co, нитрата или нитрозил нитрата, содержащего второй металлический компонент, и нитрата или нитрозил нитрата, содержащего второй металлический компонент, в соответствующих массовых соотношения для каждого из компонентов, и подготовка агента гелевой матрицы;
2) растворение агента гелевой матрицы в полярном растворителе с получением первого раствора, добавление водного раствора солей металлов в первый раствор при постоянной температуре, добавление аммиака в количестве, позволяющем отрегулировать уровень pH 8-10, и перемешивание при постоянной температуре 0,1-3 ч с получением второго раствора;
3) добавление тетраэтоксисилана или азотнокислого алюминия во второй раствор и продолжение перемешивания в течение 3-24 ч при постоянной температур с получением смеси;
4) сушка смеси распылением при температуре 90-150°C с получением органо-неорганического гибридного материала в форме порошка; и
5) помещение порошка после сушки распылением в муфельную печь и проведение обжига порошка при температуре 300-753°C в течение 3-12 ч с получением готового катализатора.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что на этапе 4) гель, полученный золь-гель процессом, сушат распылением при температуре 110-150°C с получением органо-неорганического гибридного материала.
8. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что на этапе 5) порошок, полученный после сушки распылением, помещают в муфельную печь и обжигают при температуре 350-753°C в течение 5-10 ч с получением готового катализатора.
9. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что в качестве агента гелевой матрицы используют линейный амфифильный полимер, включающий аминогруппу.
10. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что для приготовления водного раствора солей металлов используют водорастворимую соль, содержащую первый металлический компонент Co, в виде нитрата кобальта, ацетата кобальта или карбоната кобальта, в качестве соли, содержащей второй металлический компонент, используют его нитрат, и в качестве соли, содержащей третий металлический компонент, используют его нитрат.