钌基氨合成催化剂
氮化硼负载的钌基合成氨催化剂的制备及浸渍顺序对其表面性能的影响
氮化硼负载的钌基合成氨催化剂的制备及浸渍顺序对其表面性能的影响赵梦婷;邬晨旭;霍超【摘要】采用等体积浸渍法制备了一系列用于合成氨的BN负载钌基催化剂,其结构和性能经SEM,EDS,XRD和H2-TPD表征.研究了助剂Ba、K与活性组分Ru的浸渍顺序对催化剂表面性能的影响.结果表明:浸渍顺序依次为Ba,Ru,K时,在10 MPa,475℃,10000 h-1条件下,Ba-Ru-K/BN催化剂的氨合成反应速率最高可达33.95 mmol·g-1·h-1.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】5页(P279-283)【关键词】氨合成;氮化硼;等体积浸渍法;钌基催化剂;制备;性能【作者】赵梦婷;邬晨旭;霍超【作者单位】浙江工业大学化学工程学院,浙江杭州 310014;浙江工业大学化学工程学院,浙江杭州 310014;浙江工业大学化学工程学院,浙江杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】O643;O626在低温低压条件下，钌基催化剂较传统铁基催化剂的氨合成活性更高，被誉为“第二代氨合成催化剂”。
载体是影响负载型催化剂活性的重要因素之一。
Jacobsen等[1]发现，Ru颗粒的大小及形态是影响其催化剂性能的主要原因，载体的表面性质对Ru颗粒的形态及大小有决定性影响。
目前，氨合成催化剂采用的载体主要有：活性炭[2-6]、氧化物(主要包括氧化镁、氧化铝、氧化铈等)[7-13]、分子筛[14]、氮化硼[15]和复合载体[16-18]等。
其中，活性炭虽然具有较高的比表面积和丰富的孔结构，对活性组分的高度分散有利，但由于活性组分Ru同时也是甲烷化的催化剂，容易造成活性炭载体的流失而导致催化剂失活；氧化物载体表面虽具有较高的碱性，有利于N2的活化，但因其负载的Ru的分散度较低而催化活性较低；以分子筛为载体的Ru基氨合成催化剂同样活性偏低。
氮化硼(BN)表面结构与石墨结构类似，性能较稳定，受氨浓度的影响较小，已成为最有潜力的氨合成催化剂载体之一。
二代合成氨钌基催化剂降耗节能
ｃ ｄ ｒ ｆａｒｂ ｏ ｒｉ ｅｌｒ ｅ ｕ ｅ ｏ ｉ ｌｗｅ ｍｐ ｌ ． ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌｓ ｒｃａ ｄ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ，ｉ ｅｌｒｒ ｐ ｉ ，ａ ｐ ｉａｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｅ ｌｄ ｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｙ ｍｐ ｌ ｅ ａｒ ｐ ｌ ｔ ｅ ｃ ｏ
于 ２ ０ 年 ６月 ２ ０７ ４日 ３ Ｏ ：０完 成 雾 化 空气 风 机 风 门、 叶轮 、 速 轴 更 换 工 作 ，６ ２ 成 在 线 动 平 高 １ ：０完 衡调 试 ， 组一 次试车合 格 。 机
轮修 复后 测 得 的 风机 转 子 跳 动 见 表 ３修 复 后 情 ；
况如图 ３ 示。 所 ・
注 ： 中 位 置参 见 图 ２ 表 。
到越 来越 广泛 的应用 。
ＡＩ ＬＩ ｌ ＣＡＴＩ ｏＮ ｏＦ ＬＡＳ ＥＲ ＣＬＡＤＤＩ ＮＧ ＴＥＣＨＮｏＬＯＧＹ Ｄ ＲＥＰＡⅡ ０＿ Ｒ ＡＩ ＢＬｏⅥ Ｒ
盘 散
４ ７ 面层 部位 的激光 熔覆 ． 对上 述未 完 成 的 １５ ｌ 面 层 区 域进 行 激 光 ．ｎ ｍ
２年第２ ０ ３ Ｏ ９ 卷
修复后 转子 跳 动优 于 修 复前 跳 动 ； 复后 叶 修 轮表 面硬度 为 Ｈ １５ 面层硬度 比修 复前 提 高 ， Ｂ４ ， 改 善 了工件 的耐磨性 ； 子动平 衡 经校 验 达 到 Ｇ ． 转 １０ 精度 要求 ， 合规 范要求 。 符
熔覆， 以获得合 适 的表面 硬度 ， 高工件 表 面的耐 提
磨性。
４ ８ 机 加工 复型 ． １ ）对激光 熔覆 区域进 行无 损探 伤 检测 ， 保 确 无 缺 陷。
２ ）对激光 熔覆 区域进 行钳修 粗打磨 。
３ ）对粗 打磨 区域进行 粗铣 和精铣 处理 。
以氧化镁为载体的钌基氨合成催化剂研究
第 ３ 第 ５期 ０卷
２０ ０ ２年 １ ０月
浙 江 工 业 大 学 学 报
Ｊ Ｒ Ｌ ＯＦＺ ＪＡＮ Ｕ Ｖ ＳＴ Ｆ Ｔ Ｃ ＯＵ ＮＡ ＨＥ Ｉ Ｇ ＮＩቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＲ ＩＹ Ｏ Ｅ ＨＮＯ Ｏ Ｌ ＧＹ
Ｖ １３ ． ０ ． ０ Ｎｏ ５
ｈ ｖ ｔ ｎ ｎ ｅａ ｔ ｎ，ａ ｄ ｔ ｅｉ ｔｒ ｃｉｎ ｉ ｏ ｄ ｆｒｒ ｔｅ ｉ ｓ ｅｓ ａ ｅ ｓｒ ｇ ｉ ｔｒｃ ｏ ｎ ｎ ｅａ ｔ ｓ ｇ ｏ ｈ ｎｕ ｄｉｐ ｒｅ．Ｆｉ ｒ ｔ ｇｔ ｅ ｓ ｐ ｅ ａｔｒＲｕ ３ ｏ ｉ ｈ ｏ ｏ ｕ ｍ ｌ ａｉ ａ ｌ ｆｅ ＣＩ ｔ ｎ ｈ ｍ Ｗａ ｍｐ ｅ ａ ｅ ｎ ｄ ｗａ ｈ ｎ ｅ ｆ ｔｒｃ ｋ ｔ ｅｏ ｉｅ ｔｒＣ ｆ ｃ ｉｅｙ ｒｍｏ ｅ Ｃ１ ａ ｄ ｉｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｒ ｇ ｔｄ，ａ ｓ ｉ ｇ ｔ ｌｅ ａ ｅ ｗ ｈ ｄ ｉｎ ｚ ｄ ｗａ ｅ ａ ｅ ｅ ｔ ｌ ｅ ｖ 一 ｎ ｎ ｒａ ｅ ｎ ｈ ｉ ｉ ｎ ｖ
ｅ ｎＭｇ ｅ ｔ ｉ ．Ｉｉ ｆ ｎ ａ ｔｅｃｔｙｔＳ ｃ ｖ ｙｉ ｒａ ｄｗｔ ｔｅｉ ｒ ｓ ｆ ｅＭｇ ｔ－ ｄｏ Ｏ ｗ ｒ ｓ ｄｅ ｔｓ ｏ ｄｔ ｔ ａ ｌｓ’ ａｔ ｉ ｃｅｓ ｉ ｃ ａｅｏ ｔ Ｏ ｓｒ ｅ ｕ ｄ ｕ ｈ ｈ ａ ｉｔ ｎ ｅ ｈ ｈ ｎｅ ｈ ｉ
除 氯 离子 ， 而提 高钌基 催 化 剂 活性 。 从
关键 词 ： 化镁 ；钌基 催 化 剂 ；氨 合成 氧 中 图分 类号 ： Ｑ ２ ． Ｔ ４６６ 文献 标识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｕｔ ｅ ｉ ｍ ｍ ｍ ｏ ｉ ｙ ｔ ｅ ｉ ａ ａｙ ｔｓ ｐ ｒｅ ｎ Ｍ ｇ ｔ ｄ ｎ ｒ ｈ ｎｕ ａ ｎ ａ ｓ ｎ ｈ ｓｓｃ ｔ ｌｓ ｕｐ ｏ ｔ ｄ ｏ Ｏ
氨合成的催化剂
氨合成的催化剂一、引言氨合成是一种重要的工业化学反应，广泛应用于制造化肥等领域。
在氨合成反应中，催化剂起着至关重要的作用。
本文将详细介绍氨合成反应中常用的催化剂。
二、铁系催化剂铁系催化剂是氨合成反应最早采用的催化剂之一。
这种催化剂主要由铁、钴、锆等金属组成，其特点是具有较高的活性和选择性。
此外，铁系催化剂还具有良好的耐久性和稳定性，在工业生产中得到了广泛的应用。
三、钌系催化剂钌系催化剂是近年来被广泛研究和应用的一种新型催化剂。
这种催化剂主要由钌、锰等金属组成，其特点是具有较高的活性和选择性，并且在高温下仍能保持稳定性。
此外，钌系催化剂还具有良好的抗毒性，在氨合成反应过程中能够有效地抵御碳氢物质等有害物质对其产生的影响。
四、钼系催化剂钼系催化剂是一种常用的氨合成催化剂，主要由钼、铝等金属组成。
这种催化剂具有较高的活性和选择性，并且在高温下仍能保持稳定性。
此外，钼系催化剂还具有良好的抗毒性和耐腐蚀性，在氨合成反应中表现出色。
五、其他催化剂除了以上几种催化剂外，还有许多其他类型的氨合成催化剂。
例如，铑系催化剂、镍系催化剂、银基催化剂等都具有一定的应用前景。
这些新型催化剂在提高反应效率、降低生产成本等方面都具有重要作用。
六、结论综上所述，氨合成反应中的催化剂种类繁多，每种催化剂都具有其独特的优点和缺点。
在实际生产中，应根据不同情况选择最适合自己需求的催化剂，以达到最佳效果。
同时，未来还需要进一步研究和开发新型高效稳定的氨合成催化剂，以满足不断增长的市场需求。
氨合成的催化剂
氨合成的催化剂引言氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化肥制造、化工合成等领域。
而氨合成过程中最关键的环节就是催化剂的选取。
本文将会全面介绍氨合成催化剂的种类、工作原理、制备方法以及相关的工业应用，以加深我们对氨合成催化剂的了解。
催化剂种类在氨合成过程中，常用的催化剂主要包括铁系催化剂、钌系催化剂和铑系催化剂。
这些催化剂具有高效能、稳定性好的特点，被广泛应用于工业生产中。
铁系催化剂铁系催化剂是氨合成过程中最常见的催化剂之一。
传统的铁系催化剂主要是以铁为主要成分，常配以适量的铝、钾等元素。
这类催化剂具有成本低、晶体结构稳定等优点，然而其催化活性相对较低，需要高温和高压下进行反应。
近年来，随着纳米技术的发展，铁基纳米催化剂成为了新的研究热点，其催化活性和选择性得到了极大的提高。
钌系催化剂钌系催化剂是氨合成中的另一类重要催化剂。
钌具有较高的催化活性和选择性，常作为铁系催化剂的替代品使用。
研究表明，钌催化剂在较低温下即可实现氨合成反应，大大降低了能耗。
此外，钌系催化剂对反应物质的吸附性能和解离能力较强，可以促进氨合成反应的进行。
铑系催化剂铑系催化剂在氨合成领域中也有着广泛的应用。
铑是一种包括铑金属和铑氧化物等在内的化合物，具有较高的催化活性和稳定性。
铑催化剂不仅可用于氨合成反应的催化剂，还可以在其他化学反应中发挥重要作用。
然而，铑系催化剂的价格较高，限制了其在工业生产中的应用。
催化剂在氨合成反应中起到了至关重要的作用。
一方面，催化剂可以提供活性位点，吸附反应物质并降低其解离能力，从而促进反应的进行。
另一方面，催化剂还可以降低反应的活化能，提高反应的速率。
具体而言，催化剂与反应物之间会发生物理吸附和化学吸附的过程。
在物理吸附中，反应物只是通过分子间的范德瓦尔斯力与催化剂表面相互作用。
而在化学吸附中，反应物会与催化剂发生化学反应，生成中间体。
通过物理吸附和化学吸附的交替作用，反应物逐步转化为产物。
催化剂的选择需要考虑多个因素，如催化活性、化学稳定性、抗中毒性等。
高效催化剂在合成氨工业中的应用及其性能优化
高效催化剂在合成氨工业中的应用及其性能优化一、引言合成氨是工业界中应用最广泛的化学品之一，被广泛应用于肥料、化工、医药等领域。
而在合成氨的生产过程中，催化剂起着至关重要的作用。
高效催化剂的使用不仅可以提高合成氨的生产效率，还可以减少能源消耗，降低生产成本。
因此，研究开发高效催化剂在合成氨工业中的应用及性能优化具有重要的意义。
二、合成氨工业中催化剂的应用在合成氨的工业生产中，主要采用费-特催化剂进行氨的合成反应。
目前，常用的费-特催化剂包括铁基、钌基、镍基等多种组合。
这些催化剂在合成氨的反应中起着催化剂和还原剂的作用，可以有效地促进氨的生成反应。
其中，铁基费-特催化剂是合成氨工业最常用的催化剂之一。
铁基费-特催化剂主要由氧化铝、铁、钾、镁等多种金属氧化物组成，具有较高的催化活性和稳定性。
使用铁基费-特催化剂可以有效提高合成氨的产率和选择性，减少副反应的产生，降低能源消耗。
另外，钌基和镍基费-特催化剂也在合成氨工业中得到广泛应用。
钌基费-特催化剂具有优异的抗毒化性能和稳定性，可以在高温高压条件下稳定运行，适合于大规模合成氨生产。
镍基费-特催化剂则具有较高的催化活性和选择性，可以有效促进氨的生成反应，提高生产效率。
三、高效催化剂在合成氨工业中的性能优化为了进一步提高合成氨的生产效率和降低生产成本，研究人员一直在探索高效催化剂的性能优化方法。
通过调控催化剂的成分、结构和形貌等参数，可以有效地改善催化剂的催化活性和选择性，优化合成氨的反应条件。
首先，通过改变催化剂的成分来优化其性能。
例如，可以通过在费-特催化剂中引入不同的金属氧化物或添加剂，调节催化剂的表面活性位点和电子结构，提高催化剂的催化活性和稳定性。
此外，还可以通过改变催化剂的比表面积和孔径大小等参数，优化催化剂的表面反应活性和扩散性能。
其次，可以通过调控催化剂的结构和形貌来优化其性能。
例如，可以通过调控催化剂的晶体结构和晶面取向，优化催化剂的晶面活性和晶格缺陷，提高催化剂的催化活性。
氨合成催化剂技术研究与发展
氨合成催化剂技术研究与发展摘要:现阶段都在提倡绿色能源，绿色生产以及节能减排，低能耗生产等的口号，本文综述了氨合成工业多相催化过程80多年来的研究进展，介绍了氨合成铁催化剂、氨合成钌基催化剂的活性组分、母体化合物、载体、促进剂等的研究、发展以及工业应用情况，并且介绍了一些现有的氨合成催化的新技术。
通过对氨合成催化剂发展的了解和现有氨合成催化剂所存在问题以及我国在氨合成催化剂这方面的研究发展等情况展望了氨合成催化剂的发展趋势。
关键词：氨合成催化剂，铁基，钌基，展望我国是世界上最大的合成氨生产国，合成氨为我国粮食生产做出了巨大贡献。
合成氨是一个高能耗产品，按目前的能耗水平计算，我国每年生产合成氨要消耗约8395万吨标煤，占全国能耗消费总量的3.4%。
降低合成氨的能耗是我国合成氨企业面临的重大课题。
化工生产过程的大量研究与实践表明，降低化工产品的能耗主要依靠催化剂及工艺过程的创新。
合成氨经过一个世纪的发展，生产工艺已趋成熟，降低合成氨能耗主要依靠催化剂的技术进步以及以新型催化剂为基础的工艺改进。
新一代氨合成催化剂已经开始工业化，将会给氨合成生产带来革命性的变化。
随着新型催化剂的使用，合成压力将会进一步降低。
利用Ru催化剂或Fe1-x O催化剂，实现8.7Mpa重油部分氧化法等压合成氨已经成为可能，如果催化剂的使用压力降到5Mpa一下，天然气转化法等压合成氨也为期不远。
合成氨催化剂技术的创新及低压合成氨工8艺的改进，使合成氨工业跳出高压工业的范围成为可能，并将明显的节能效果。
我国合成氨总产量中约有一半是中、小型合成氨装置，其综合能耗仍比国际先进水平高出约50%，节能潜力更大，采用节能型催化剂是节能改造的有效措施之一。
1 氨合成催化剂的发展历史继二氧化硫氧化和氨氧化过程工业化数年之后,1910年德国BASF所采用的传统合成氨方法被认为是首先大规模应用的催化过程之一。
80多年来,这一极其重要而又简单的合成氨多相催化反应及被广泛采用并赢得巨额利润的合成氨催化剂一直是催化界和工业界最重要的研究课题之一。
合成氨钌催化剂活性物种引入(四)：沉淀法和浸渍法
合成氨钌催化剂活性物种引入(四)：沉淀法和浸渍法2016-08-19 13:30来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部组分浸渍顺序不同时催化剂活性与反应温度的关系沉淀法沉淀法是目前使用最普遍的催化剂制备方法，该方法具有原料成本低、对设备要求低、工艺简单、操作简便，可以精确控制化学组成，容易制成多种成分均一的超微粉末，容易控制颗粒的形状及粒度等优点。
主要包括共沉淀法、化学沉淀法、沉积沉淀法、均匀沉淀法、水解沉淀法、络合物分解法等。
该方法在催化剂载体制备中应用广泛，在制备钌基氨合成催化剂时，活性组分与载体共沉淀也有报道，并取得良好的效果。
Saito等以共沉淀法制备出一系列MgO-CeO2复合载体，然后用羰基钌为前驱体制备了Ru/MgO-CeO2催化剂，表现出了较高的氨合成活性。
王秀云等利用三氯化钌、镁铈的硝酸盐混合溶液和氢氧化钾，分别用共沉淀、改性沉淀沉积、沉淀沉积法制备Ru/MgO-CeO2。
他们发现用改性沉淀沉积法制备的催化剂贵金属钌的利用率提高，有更适合的钌粒子粒径，更易于还原，更强的N2吸附能力，所以氨合成催化活性在450 ℃，10 MPa，10000 h-1几乎达到了平衡值。
由于CeO2载体表面存在强碱中心，酸性RuCl3水溶液会与之作用，从而影响氨合成活性。
而如果采用RuCl3的非水溶液，由于它在有机溶剂中的溶解度低，不利于催化剂的制备。
罗小军等采用共沉淀法制备Ru/CeO2催化剂，克服浸渍法的不足，并且通过La2O3的掺杂制备出了高活性且稳定性好的Ru/CeO2- La2O3氨合成催化剂。
他们发现由共沉淀法制备的各催化剂氯含量很接近，且含量少，仅为0.03%右，而通过沉积沉淀法制备的催化剂氯含量则较多，为0.1%。
其原因在于在液相反应温度较低的条件下，反应结束后氯化物主要存在于溶液中，与催化剂结合较弱，因此通过多次洗涤可以有效除去绝大部分氯离子。
Wu等以三氯化钌、硝酸镁为前驱体，氢氧化钠为沉淀剂，乙二醇为溶剂制备了MgO晶粒半径为7 nm，钌粒子半径为1-2 nm的催化剂，其氨合成活性远高于以三氯化钌或Ru3(CO)12为钌前驱体通过浸渍法制备的催化剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钌基氨合成催化剂
一、前言
钌基氨合成催化剂是一种高效的催化剂，可以用于合成各种氨化物。
近年来，该催化剂在有机合成领域得到了广泛的应用。
本文将对钌基氨合成催化剂进行详细的介绍。
二、钌基氨合成催化剂的定义
钌基氨合成催化剂是一种含有钌元素的复合物，可以促进氨和有机物之间的反应。
它通常由钌盐和配体组成，具有高效、选择性和可重复性等特点。
三、钌基氨合成催化剂的制备方法
1. 钟表反应法
该方法是将钟盐和配体混合后，在常温下反应数小时即可得到钌基氨合成催化剂。
2. 沉淀法
该方法是将钠除去后，加入适量的碱性溶液，使其沉淀出来。
然后通过过滤、洗涤等步骤得到纯净的钌基氨合成催化剂。
四、钌基氨合成催化剂的优点
1. 高效性：与传统方法相比，使用该催化剂可以大大提高反应速率和收率。
2. 选择性：该催化剂可以控制反应的方向和选择性，使得合成的产物更加纯净。
3. 可重复性：该催化剂可以多次使用，且效果稳定。
五、钌基氨合成催化剂在有机合成中的应用
1. 合成胺类化合物
该催化剂可以将酰胺、酮、醛等有机物与氨反应，生成相应的胺类化合物。
这种方法可以避免传统方法中使用大量氨气带来的危险和环境污染。
2. 合成脲类化合物
该催化剂可以将异氰酸酯和二元醇反应，生成相应的脲类化合物。
这
种方法具有高效、环保等优点。
3. 合成其他氮杂环化合物
该催化剂还可以用于吡啶、吡喃等氮杂环的合成。
这种方法具有高效、选择性好等优点。
六、总结
钌基氨合成催化剂是一种高效、选择性好且可重复使用的催化剂，在
有机合成领域得到了广泛应用。
未来随着技术的不断发展，该催化剂
将在更多的领域得到应用。