LICP OpenIR  > 羰基合成与选择氧化国家重点实验室(OSSO)
羰基金属制备高效负载型催化剂―羰基钌制备钌基催化剂及其氨合成催化性能研究
杨晓龙
Subtype理学博士
Thesis Advisor胡斌
2011-05-23
Degree Grantor中国科学院研究生院
DepartmentOSSO国家重点实验室
Degree Discipline物理化学
Keyword钌基催化剂 氨合成 氧化物 载体 碱性 Ruthenium Catalyst Ammonia Synthesis Metal Oxide Support Basicity
Abstract鉴于氧化物载体在钌基氨合成催化剂的应用潜力,本文以氧化物和氧化物基复合材料为载体,以钡、铯为助剂,以Ru3(CO)12 为前驱体,采用浸渍法制备了一系列钌基催化剂,并在不同的温度、压力和空速条件下对催化剂进行了氨合成活性评价,采用X 射线衍射、物理吸附、化学吸附、程序升温和电镜等多种表征手段,对载体和催化剂进行了系统表征,详细研究了载体和助剂对钌基催化剂的结构、形貌、表面酸碱和电子性质、氨合成活性的影响及其作用机理,取得了良好的结果。
1.1 采用各种表征手段对Ba-Ru/γ-Al2O3 催化剂的性质进行研究,结果发现:γ-Al2O3 载体结构、织构等物理性质能够影响Ru 粒子在其表面的分散状态以及尺寸,载体的表面官能团、表面酸碱性等化学性质能够影响Ru 物种的还原性质和电子密度。
1.2 通过对Ba-Ru/γ-Al2O3 催化剂的程序升温表征发现BaO 不仅能够促进Ru物种的还原,而且能够调节体系碱性。
1.3 浸渍法制备的Ru/γ-Al2O3 和Cs-Ru/γ-Al2O3 催化剂比溶胶-凝胶法制备的催化剂氨合成活性更高。
2 不同的MgO 载体制备工艺对钌基催化剂的氨合成活性有影响,采用沉淀法制备的MgO 负载钌基氨合成催化剂活性较高。反应条件为3.0 MPa,400 ℃ 和5000 h-1 时,Ba:Ru=1:1 时,Ba-Ru/MgO 催化剂氨合成反应速率为329.8mL·g-1·h-1
3.1 MgO 沉淀剂和热处理条件对Ba-Ru/MgO 催化剂的氨合成活性有影响。由(NH4)2CO3 做沉淀剂,空气焙烧气氛,700 ℃ 焙烧的MgO 制备的Ba-Ru/MgO 催化剂氨合成活性最高。反应条件为5.0 MPa,475 ℃ 和5000 h-1 时,氨气浓度为4.58 vol%。
3.2 通过对Ba-Ru/MgO 催化剂的程序升温表征发现BaO 助剂的加入能够减弱Ba-Ru/MgO 催化剂表面对氢的吸附,增强表面对氮的吸附。
4.1 MgO 和h-BN 的质量比对Ba-Ru/MgO/h-BN 催化剂的氨合成活性有影响,当质量比为8:2 时,Ba-Ru/MgO/h-BN 催化剂在425 ℃ 表现出了最高的氨合成反应速率―506.9 mL·g-1cat·h-1
4.2 Ru 含量对Ba-Ru/MgO/h-BN[8:2]催化剂的氨合成活性有影响,最佳Ru负载量为5.0%。
5.1 采用柠檬酸络合法制备了铈基钙钛矿材料BaCeO3,其负载的无助剂的Ru/BaCeO3 催化剂在低温(300~350 ℃)下表现出较高的氨合成活性。
5.2 向BaCeO3 材料中掺杂Y3+可以提高催化剂的氨合成活性,在425 ℃ 时,Ru/BaCe0.9Y0.1O3-δ 氨合成反应速率为432.5 mL·g-1·h-1,是相同反应条件下Ru/BaCeO3 的1.6 倍。
Subject Area多相催化
Funding Project羰基金属与催化材料研究组
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.licp.cn/handle/362003/1782
Collection羰基合成与选择氧化国家重点实验室(OSSO)
Recommended Citation
GB/T 7714
杨晓龙. 羰基金属制备高效负载型催化剂―羰基钌制备钌基催化剂及其氨合成催化性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2011.
Files in This Item:
File Name/Size DocType Version Access License
201122杨晓龙.pdf(8593KB) 开放获取CC BY-NC-SAView Application Full Text
Related Services
Recommend this item
Bookmark
Usage statistics
Export to Endnote
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[杨晓龙]'s Articles
Baidu academic
Similar articles in Baidu academic
[杨晓龙]'s Articles
Bing Scholar
Similar articles in Bing Scholar
[杨晓龙]'s Articles
Terms of Use
No data!
Social Bookmark/Share
File name: 201122杨晓龙.pdf
Format: Adobe PDF
All comments (0)
No comment.
 

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.