一种基于缔合加氢及化学链合成氨路径的Ru基催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:21473840发布日期:2020-07-14 16:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种ru基催化剂,包括:钌(ru)前驱体和载体,所述钌前驱体为三氯化钌、碘化钌、醋酸钌、氯钌酸钾、羰基氯化钌、四羰基二氯化二钌或亚硝酰基硝酸钌中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的ru基催化剂,其特征在于,所述钌前驱体为亚硝酰基硝酸钌。

3.根据权利要求1或2所述的ru基催化剂,其特征在于,所述载体为氢化锆、氢化钡、氢化钙、氢化钛中的至少一种,优选氢化锆。

4.根据权利要求1-3任一项所述的ru基催化剂,其特征在于,所述ru基催化剂还包括助剂,所述助剂可以为氮化镧、氮化锆和氮化钙中的至少一种,优选氮化镧。

5.权利要求1-3任一项所述ru基催化剂的制备方法,其特征在于,将所述钌前驱体负载到载体上,得到ru基催化剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述负载的方法可以为浸渍法或离子交换法,所述浸渍法优选为等体积浸渍法。

7.权利要求4所述ru基催化剂的制备方法,其特征在于,将权利要求1-3任一项所述ru基催化剂和助剂混合研磨;

优选地,所述助剂所占质量分数为0-20%,例如0、3%、6%或9%。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

将亚硝酰基硝酸钌溶液通过浸渍法负载在zrh2粉末上,并在真空干燥后,得到催化剂ru/zrh2;然后将lan与ru/zrh2粉末物理研磨得到催化剂ru/lan/zrh2。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述lan与ru/zrh2的质量比(0-0.2):1,例如0:1、0.03:1、0.06:1、0.09:1;

所述催化剂的真空干燥温度为60-100℃,优选80℃;所述时间为8-24h,优选12h。

10.权利要求1-4任一项所述ru基催化剂在催化合成氨中的用途,优选用于催化氢气和氮气合成氨。


技术总结
本发明属于催化剂材料制备领域,具体涉及一种Ru基合成氨催化剂及其制备方法和应用。本发明以金属氢化物为载体,通过负载合成Ru基催化剂前体,以金属氮化物为助催化剂,采用物理研磨的方法合成含助剂的Ru基催化剂,再经干燥,制备出Ru基催化剂,并研究其氨合成反应性能。该类催化剂包含了缔合加氢和化学链合成氨2种路径,打破了传统合成氨反应中存在的限制性关系。当LaN的质量比为3wt.%时复合催化剂具有优异的低温合成氨催化性能和较高的热稳定性。本发明提供的催化剂制备方法简单,且催化剂的机械强度较大,因此在氨合成反应中呈现出良好的工业应用前景,具有明显的工业应用价值。

技术研发人员:王秀云;李玲玲;江莉龙
受保护的技术使用者:福州大学
技术研发日:2020.01.20
技术公布日:2020.07.14
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