一种高性能Fe基催化剂的制备方法及其在绿氨合成中的应用技术

本发明专利技术公开一种高性能Fe基催化剂的制备方法及其在绿氨合成中的应用。本发明专利技术通过水热法制备得到Fe@C微球催化剂，并负载金属助剂，获得助剂促进的Fe@C微球催化剂。经大量实验意外发现，在120℃水热条件下、铁与碳源的摩尔比为1时，获得Cs助剂促进的Fe@C<subgt;120℃</subgt;催化剂在400℃和1MPa下的氨合成速率高达16.9mmol<subgt;NH3</subgt;g<subgt;cat</subgt;<supgt;‑</supgt;<supgt;1</supgt;h<supgt;‑1</supgt;，其氨合成性能优于典型的贵金属Ru基合成氨催化剂。本发明专利技术提供的Fe基碳球催化剂的制备方法简易，且具有低经济成本的优势，具有较强的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂材料制备领域，具体涉及一种高性能fe基催化剂的制备方法及其在绿氨合成中的应用。

技术介绍

1、氨是现代重要的工业化学品之一，也是农业中氮肥的关键氮源，对人类的生产与生活至关重要。由于高氢含量(17.7wt.％)和高能量密度(3kwh kg-1)以及易于储存运输等优点，氨被认为是未来氢经济中理想的氢能载体和无碳燃料。目前，我国是世界上最大的合成氨生产及消费国，每年合成氨的产能和产量均位于世界前列。传统以化石资源为原料的合成氨工艺首先通过水煤气变换反应制备氢气，再将制备的氢气与空气中分离的n2在高温(450～600℃)和高压(20～40mpa)下通过haber-bosch技术合成氨，该工艺不仅需要消耗大量的能量，同时还会伴随着大量的碳排放。根据中国气体工业协会数据，2020年我国合成氨行业co2的总排放量为2.19亿吨，占化工行业co2排放总量的19.9％。因此，开发清洁高效的绿色合成氨工艺具有重要意义。

2、近年来，新能源的快速发展为电力和化工行业带来了机遇和挑战，一方面，可再生能源电力消纳问题所引起的大量“弃水、弃光”等能源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备Fe基碳球复合材料的方法，其特征在于，包括将铁前驱体与碳源、助剂反应，得到所述Fe基碳球复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Fe基碳球复合材料的制备方法，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括对铁前驱体与碳源进行溶解、超声、搅拌与混合。优选地，分别将铁前驱体与碳源溶解于水中，超声溶解后进行搅拌，然后将两种溶液混合。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高温煅烧的气氛为Ar气或H2-Ar的混合气。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，...

【技术特征摘要】

1.一种制备fe基碳球复合材料的方法，其特征在于，包括将铁前驱体与碳源、助剂反应，得到所述fe基碳球复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述fe基碳球复合材料的制备方法，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括对铁前驱体与碳源进行溶解、超声、搅拌与混合。优选地，分别将铁前驱体与碳源溶解于水中，超声溶解后进行搅拌，然后将两种溶液混合。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高温煅烧的气氛为ar气或h2-ar的混合气。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，通过浸渍法将助剂负载到fe@c上。

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀云，林茹婷，彭暄北，周岩良，江莉龙，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：

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