По принципу действия промоторы следует подразделить на две группы — структурные и энергетические.

В качестве структурных промоторов используются [8, 30, 78—80] трудно восстанавливаемые оксиды тяжелых металлов, например А1₂О₃, ThO₂, MgO и СаО. Они способствуют образованию развитой поверхности катализатора и препятствуют рекристаллизации ката­литически активной фазы. Подобную функцию выполняют и но­сители— кизельгур, доломит, диоксид кремния (в форме свеже-осажденного геля гидроксида или силиката калия).

Энергетические * промоторы, согласно электронному механизму реакции, увеличивают ее скорость и влияют на селективность. В ка­честве энергетических промоторов могут действовать также хими­чески активные структурные промоторы. Энергетические промоторы (особенно щелочи) значительно влияют и на текстуру катализатора (поверхность, распределение пор) [81—94].

В качестве энергетических промоторов для железных катализа­торов (независимо от способа получения) чаще всего используют карбонаты щелочных металлов. Железным катализаторам, полу­чаемым разными способами, соответствует неодинаковая оптималь­ная концентрация щелочной добавки. Осажденные катализаторы не должны содержать более 1 % К₂СО₃ (в расчете на Fe); для опре­деленных осажденных катализаторов оптимум составляет 0,2% К₂СО₃ (отклонение в 0,1% заметно влияет на активность и селек­тивность [84]). Для плавленых катализаторов указана оптималь­ная концентрация ≈0,5% К₂О.

Оптимальное содержание щелочного металла в плавленых ка­тализаторах с кислотными носителями или добавками в общем бо­лее высокое, вследствие того что часть ионов щелочного металла связывается этой добавкой за счет отдачи электронов. То же спра­ведливо и в отношении осажденных катализаторов, содержащих в виде добавки 25% SiO₂. Оптимальное количество К₂О в случае катализаторов, предназначенных для процесса Sasol, составляет 5%.

Адсорбция иона щелочного металла на восстановленном железе облегчается электронодонорным влиянием атома Fe, находящегося рядом с адсорбируемой частицей. Таким образом, при хемосорб-ции СО сильнее воздействуют электроны из Зd-зоны, которые упрочняют связь Fe—S и ослабляют связь С—О. Так как водород при хемосорбции отдает электроны железу, то щелочной металл, отдающий электроны, тоже ослабляет связь Fe—Н. Добавка ще­лочных соединений увеличивает количество хемосорбированного оксида углерода и снижает количество хемосорбированного водо­рода. Теплота хемосорбции СО повышается даже на 100%, в то время как теплота хемосорбции водорода снижается [83, 91] только в малой степени.

В результате введения щелочной добавки снижается работа выхода электрона с поверхности катализатора [85]. С помощью фотоэмиссионного электронного микроскопа установлено, что ра­бота выхода электрона из Fe снижается только в тех местах, на которых адсорбированы соли щелочного металла [93]. Для Na, К, Rb и Cs промотирующее действие при эквимольной концентрации добавки почти одинаково [88, 89].

Благодаря такому действию щелочных промоторов (особенно на адсорбцию СО) повышаются скорости [77, 79] хемосорбции и образования первичного комплекса, а также скорость всех реакций, протекающих с расходованием СО (синтез, конверсия водяного газа, образование карбида железа и углерода). Это тоже ускоряет рост цепи. Благодаря этому спектр распределения ФТ-продуктов сдвигается в сторону соединений с большим числом атомов С [92]. Подавление адсорбции водорода уменьшает долю реакций гидриро­вания. Вследствие этого снижается метанообразование, повышается содержание олефинов в ФТ-продуктах и усиливается образование кислородсодержащих соединений.

К промоторам, обусловливающим и электронное и энергетиче­ское влияние, можно отнести медь. Медь облегчает восстановление железа, причем этот процесс в зависимости от количества меди может протекать при температуре, более низкой (вплоть до 150°С), чем без добавки. Далее эта добавка при сушке гидроксида железа (II и III) способствует окислению его до Fe₂O₃. Медь благоприят­ствует образованию соединений железа с углеродом и вместе со щелочью ускоряет восстановление железа, образование карбида и углерода. На селективность ФТ-синтеза медь не влияет [69, 77, 95].

  ------------

* В российской научной литературе их чаще называют химическими или амодифицирующими, а также активирующими добавками.