一种用于合成氨反应的催化剂及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于合成氨反应的催化剂及制备方法和应用，制备方法包括：将含有铁源、表面活性剂、水和乙醇的溶液与含有钴盐、水和乙醇的溶液混合均匀，然后在30‑40℃下进行晶化24‑36h，得到普鲁士蓝类似物前驱体；保护气体下，将普鲁士蓝在500‑700℃下煅烧2‑3h。由于N<subgt;2</subgt;分子具有很强的氮氮三键，需要较高的反应温度来进行活化，而在交变磁场中，Fe‑Co合金既充当磁感应加热中心又充当活化N<subgt;2</subgt;和H<subgt;2</subgt;分子的活性中心，与交变磁场协同实现了低温常压高效合成氨。与同等条件下热催化对比，磁感应催化可将合成氨反应速率提高近十倍。同时，该体系能够避免传统热催化中能耗较高、能源利用率低以及加热不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源化工，具体涉及一种用于合成氨反应的催化剂及制备方法和应用。

技术介绍

1、据统计发现，全球每年约有1-2％化石能源用于合成氨反应，近年来合成氨反应又因为在清洁能源方面的巨大潜力而受到广泛关注。然而，由于n2分子中很强的n≡n共价键与高动力学势垒，目前工业上合成氨通常采用铁基催化剂(h-b工艺)或钌基催化剂(kellogg高级合成氨工艺)在高温(400-500℃)高压(10-30mpa)下进行。因此，在低温低压下绿色合成氨极具吸引力。

2、近年来，随着可再生能源发电技术的迅速发展，在长周期的催化过程中发展电能作为主要的能量供给存在着巨大潜力。在工业催化反应过程中，能源效率、适宜的反应条件和间歇能源供应成为越来越重要的参数。然而合成氨反应通常具有较低的产率，是热力学(nh3生成需要低温)和动力学(n2活化需要高温)对反应温度有不同需求这一矛盾造成的。为了获得高nh3产率，一种可行的方案是在较低温度下实现n2活化。在这种情况下，磁感应加热(mih)提供了直接加热磁性材料的可能性。对比传统的加热方式，磁感应加热能够实现原位给热，无需加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，铁源为Fe(NO3)3、FeCl3、FeC6H5O7与K3[Fe(CN)6]中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，表面活性剂为对苯二甲酸、均苯三甲酸、尿素与聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，铁源和表面活性剂的用量比为5-10mmol:5-10g。

5.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的...

【技术特征摘要】

1.一种用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，铁源为fe(no3)3、fecl3、fec6h5o7与k3[fe(cn)6]中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，表面活性剂为对苯二甲酸、均苯三甲酸、尿素与聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，铁源和表面活性剂的用量比为5-10mmol:5-10g。

5.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特征在于，含有铁源、表面活性剂、水和乙醇的溶液中，水和无水乙醇的体积比为1:1。

6.根据权利要求1所述的用于合成氨反应的催化剂的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：代成义，雒宝娟，刘项，傅永欣，周娜娜，贺凯龙，李晔彤，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：