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一种改性钌基复合催化材料及其制备方法和应用技术

技术编号:43612685 阅读:26 留言:0更新日期:2024-12-11 14:56
本发明专利技术提供一种改性钌基复合催化材料及其制备方法和应用,所述改性钌基复合催化材料由铯盐和钡盐共修饰的钌基催化剂,及其结构化堇青石载体组成,所述改性钌基复合催化材料的分子式为:[(Cs<subgt;a</subgt;‑Ba<subgt;b</subgt;)‑Ru<subgt;c</subgt;/C]<subgt;d</subgt;‑[MgAlSi];其中,[(Cs<subgt;a</subgt;‑Ba<subgt;b</subgt;)‑Ru<subgt;c</subgt;/C]代表活性炭担载铯盐和钡盐共修饰的钌基催化剂;[MgAlSi]代表结构化堇青石载体;本发明专利技术提供的改性钌基复合催化材料中,借助电子助剂碱金属铯和结构助剂碱土金属钡对于钌碳进行改性,使其能够在低温条件下高效催化促进氨分解制氢,并采用结构化堇青石作为载体材料,具有热导率高和稳定性好的优点,能够有效避免催化剂表面温度较低致使活性降低的缺陷,以及高空速下的催化剂粉化问题。该催化剂在温度为400‑500℃和压力为0.1‑2MPa下,氨分解转化率不低于90%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂制备,尤其涉及一种改性钌基复合催化材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,能帮助可再生能源大规模消纳,实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能,加快推进工业、建筑、交通等领域的低碳化,是实现能源低碳转型的重要能源,然而严苛的储运要求限制了氢能的广泛应用。

2、氨(nh3)是一种较为常见的化学储氢材料,其储氢含量高达17.7wt.%,并且氨在室温和低压下可以很容易地以液体形式储存。氨分解制氢技术是一种极具应用价值、清洁、高效的原位放氢制氢技术,可以有效解决传统高压储存氢的难题。然而,现实情况中氨分解制氢存在着三大瓶颈:

3、其一,通常氨分解制氢需在600-800℃的高温下进行,这种高温环境会造成严重的能源消耗;其二,氨分解反应为强吸热反应,而一般催化剂载体的热导率较低,例如活性炭导热率在0.17-0.28w/mk,由此导致在反应中催化剂表面局部温度较低,致使反应活性的下降;其三,现有的商业化颗粒催化剂也存在着在长期使用情况下,易发生粉化导致阻力增大,高空速条件中的氨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性钌基复合催化材料,其特征在于,所述改性钌基复合催化材料由铯盐和钡盐共修饰的钌基催化剂,及其结构化堇青石载体组成,所述改性钌基复合催化材料的分子式为:[(Csa-Bab)-Ruc/C]d-[MgAlSi];其中,

2.根据权利要求1所述改性钌基复合催化材料,其特征在于,所述a为5-10;

3.一种上述权利要求1-2任一所述改性钌基复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述混合溶液中,钌离子浓度为5-10mg/mL,钡离子浓度为5-50mg/mL;

5.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种改性钌基复合催化材料,其特征在于,所述改性钌基复合催化材料由铯盐和钡盐共修饰的钌基催化剂,及其结构化堇青石载体组成,所述改性钌基复合催化材料的分子式为:[(csa-bab)-ruc/c]d-[mgalsi];其中,

2.根据权利要求1所述改性钌基复合催化材料,其特征在于,所述a为5-10;

3.一种上述权利要求1-2任一所述改性钌基复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述混合溶液中,钌离子浓度为5-10mg/ml,钡离子浓度为5-50mg/ml;

5.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述粘结剂为聚乙二醇、羟甲基纤维素或羟乙基纤维素。

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【专利技术属性】
技术研发人员:唐军旺崔鸿劼陈圣韬熊伦乔侯林琳
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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