催化学报

催化学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (3): 360-364.

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制备方法对掺钡纳米氧化镁负载钌催化剂氨合成性能的影响

霍超, 张学辉, 夏庆华, 杨霞珍, 骆燕, 刘化章   

  1. 浙江工业大学化学工程与材料学院, 浙江杭州 310032
  • 收稿日期:2010-03-25 出版日期:2010-03-25 发布日期:2010-03-25

Effect of Preparation Methods on Catalytic Properties of Ba-Doped Nano-MgO-Supported Ru Catalyst for Ammonia Synthesis

HUO Chao*, ZHANG Xuehui, XIA Qinghua, YANG Xiazhen, LUO Yan, LIU Huazhang   

  1. College of Chemical Engineering and Materials Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, Zhejiang, China
  • Received:2010-03-25 Online:2010-03-25 Published:2010-03-25

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摘要： 采用普通浸渍法 (CI)、超声-包覆法 (UC) 和超声-静电吸附法 (UEA) 制备了 Ru/Ba-MgO 氨合成催化剂, 并运用高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、X 射线粉末衍射、N2 的物理吸附、H2 脉冲化学吸附及程序升温还原等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 在 UEA 样品中, Ba 以静电吸附形式均匀地掺入 MgO 载体中, 因而不仅极大地改善了载体表面形貌, 而且有效地控制了 Ru 晶粒大小, 其平均粒径在 2~3 nm. 该样品中, BaCO3 起始分解温度较低, 低温 BaCO3 含量较高, 因而还原性能较佳. 在 10 MPa, 10 000 h?1 和 425 ºC 条件下, UEA 法制得的 Ru 基催化剂上氨合成反应速率达到 60.42 mmol/(g•h), 分别是 CI 法和 UC 法的 1.9 和 1.1 倍.

关键词: 钡, 纳米氧化镁, 超声-包覆法, 超声-静电吸附法, 钌基催化剂, 氨合成

Abstract: The Ru/Ba-MgO catalyst for ammonia synthesis was prepared by ultrasound electrostatic adsorption. Ba was adsorbed on the surface of Mg(OH)2 through its electrostatic force, which improved the properties of the Ba-MgO support.

Key words: barium, nano-magnesia, ultrasound coating, ultrasound electrostatic adsorption, ruthenium-based catalyst, ammonia synthesis