カリウム添加炭化鉄触媒を用いたCO₂フィッシャー · トロプシュ合成における液体炭化水素収率の向上

抄録

フィッシャー · トロプシュ合成（Fischer–Tropsch synthesis; FTS）を経由したCO₂水素化反応（CO₂-FTS）による液体炭化水素（C_5＋）の効率的な合成を目指し，炭化鉄触媒（FeCx）へのカリウム添加効果を調べた。シュウ酸鉄二水和物に硝酸カリウムを加えCOガス流通下で熱分解することで，カリウム含有量の異なる炭化鉄触媒（K–FeCx）を調製した。K(z)–FeCx触媒（K/Fe＝z/100，z＝0, 1, 5, 10: モル比)上でのCO₂-FTS試験によって得られたC_5＋,others収率とCH₄収率を比較した。K(1)–FeCx触媒を用いた場合は比較した触媒の中で最も高いC_5＋,others収率が得られた。さらに，K(1)–FeCx触媒はカリウムを含まない触媒に比べて副生するCH₄の収率が低くなった。K(1)–FeCx触媒はFTS反応の活性点であるχ-Fe₅C₂相を最も多く含んでいるとともに，過剰にカリウムを加えた触媒と比べてカリウム自身によるFTS活性点の被覆が少ないため，液体炭化水素収率が向上したと考えた。