一种用于氨合成的高活性催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于氨合成的高活性催化剂及其制备方法，其是先将钴原位生长在氧化铈载体上，再引入钌，从而以钌、钴双金属为活性组分制成所述用于氨合成的高活性催化剂，其具体是通过将铈前驱体和钴前驱体混合溶于水中，与碱性溶液混合搅拌均匀后，经水热反应得到固溶体，再经洗涤、干燥、煅烧后，将得到的样品用钌前驱体溶液进行浸渍，最后经还原制得。本发明专利技术所得催化剂具有更高的氨合成活性，有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氨合成的高活性催化剂及其制备方法
本专利技术属于氨合成催化剂
，具体涉及一种用于氨合成的高活性催化剂及其制备方法。
技术介绍
氨是农业肥料、塑料、药物、炸药等化学品生产过程中的重要化学中间体。由于具有17.6wt％的可观的氢容量，并且容易冷凝成液态以进行存储或运输，所以氨是一种几乎理想的储氢材料。同时，4.3kWhh–1的高能量密度以及零碳排放，使氨也是理想的能量载体，甚至是未来能源经济中氢的替代品。因此，氨在新能源领域的重要性日益显著，开发对环境有益的氨合成方法引起了广泛的关注。众所周知，N2的解离是氨合成的速控步骤。基于火山型曲线的关系，具有较好氮吸附解离能力的Ru金属被认为是氨合成催化剂最理想的活性组分，但是钌基催化剂成本高且稳定性还存在争议。而在火山型曲线中，纯Co与氮物种的结合能远低于Ru，这意味着Co对氮的吸附能小，而N2解离的能垒较大，因此当Co单独作为活性金属时，催化剂的氨合成活性较弱。为制备出高效催化剂，必须打破催化剂对反应物和中间产物吸附能的关系。Chen等（Chen,P.;Gao,W.;Wan本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氨合成的高活性催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1）将钴前驱体和铈前驱体混合溶于去离子水中，制得混合溶液；/n2）将步骤1）所得混合溶液与碱性溶液混合搅拌均匀后，水热反应一段时间，得到固溶体，将其洗涤干燥后进行煅烧；/n3）用钌前驱体溶液浸渍步骤2）所得样品，还原后得到所述高活性催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氨合成的高活性催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将钴前驱体和铈前驱体混合溶于去离子水中，制得混合溶液；
2）将步骤1）所得混合溶液与碱性溶液混合搅拌均匀后，水热反应一段时间，得到固溶体，将其洗涤干燥后进行煅烧；
3）用钌前驱体溶液浸渍步骤2）所得样品，还原后得到所述高活性催化剂。


2.根据权利要求1所述的高活性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述铈前驱体为草酸铈、硝酸铈、醋酸铈中的任意一种；所述钴前驱体为硝酸钴、草酸钴、氯化钴中的任意一种；所得混合溶液中Ce离子的浓度为0.1-0.5mol/L。


3.根据权利要求1所述的高活性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所用碱性溶液与混合溶液的体积比为8:1-2:1；所述碱性溶液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液，其浓度为6-10mol/L。


4.根据权利要求1所述的高活性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述搅拌的时间为0.5-8小时；所述水热反应的温度为60-180℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炳裕，李春艳，江莉龙，林建新，倪军，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35