钌基氨合成催化剂作用机理及氧化物负载钌催化体系研究

介绍了钌基氨合成催化剂的最新研究进展,结合密度泛函理论计算综述了钌基氨合成催化剂的作用机理,包括钌表面对氮分子的吸附活化以及钌基氨合成催化剂上的氨合成反应动力学模型方面的研究成果。对氧化物载体的制备方法、修饰和复合手段、助剂种类及其在催化反应中的作用机理等进行了总结,探讨了钌基氨合成催化剂理论研究以及氧化物催化剂体系目前存在的问题。     

钌基氨合成催化剂的研究进展

钌基氨合成催化剂是一种在低温和较低压力下仍具有较高活性的负载型催化剂。综述了新型钌基氨合成催化剂的催化机理、国内外研究进展和工业应用情况,分析了催化剂中母体化合物、载体和促进剂等因素对催化剂活性的影响。钌基催化剂虽性能优良,但成本昂贵,因此探索新的活性组分、新的助剂与载体,研制出性能优良的钌基或非钌基催化剂是发展方向。     

钌基氨合成催化剂的活性影响因素研究

钌基催化剂被称为第二代合成氨催化剂,本文分析了影响钌基催化剂活性的主要因素,如还原温度、载体、活性组分、促进剂等,为开发和研制钌基氨合成催化剂提供参考.     

氨合成钌基催化剂的研究进展

近年来,钌基氨合成催化剂因其高活性、高稳定性和反应条件温和成为研究热点。综述国内外氨合成钌基催化剂的研究进展,重点介绍钌基催化剂载体、助剂和前驱体对氨合成反应性能的影响。石墨化程度高、导电性能良好的碳载体或氧化物与碳的复合载体是氨合成反应的良好载体;碱金属和碱土金属类助剂通过改变活性金属表面静电场,起到电子助剂的作用,并且碱土金属对反应的促进作用优于碱金属,稀土金属Sm能够抑制碳载体的甲烷化反应;与Ru Cl3相比,Ru3(CO)12是氨合成反应的理想前驱体。简介以电子化合物为载体的钌基氨合成体系,负载钌的高比表面积电子化合物C12A7:e-是强大的电子供体,能够提高氮气在钌上的解离程度,并能可逆地储存氢,有效抑制氢吸附对钌表面的毒害,从而大大提高氨合成反应活性。进一步开发温和条件下非贵金属高效氨合成催化剂将具有重要的理论和现实意义。     

钌基氨合成催化剂助剂研究进展

钌基氨合成催化剂由于具有低温、低压活性高的优点,而被誉为第二代氨合成催化剂.为了进一步节约能源,降低能耗,达到工业化的要求,国内外许多学者都在对钌基催化剂进行研究.而钌基催化剂中助剂的加入对催化剂活性有着非常大的影响.本文介绍了助剂的研究现状,对助剂的种类及其在催化反应过程所起的作用进行了总结,并介绍了助剂与载体之间的作用以及助剂我持次序的研究现状,旨在为我国进一步开发研制低温低压新一代氨合成催化剂提供参考.     

我国合成氨技术获突破性创新

正近日,江苏禾友化工有限公司DN1800工业铁钌接力催化氨合成系统通过了中国石油和化学工业联合会组织的72h现场考核标定。标定结果显示,该装置各项运行指标优于该公司原有装置水平,反应压力降低44.8%,综合测算氨成本下降逾230元,节能效果、经济效益以及安全水平均显著提升。这是我国首次采用具有完全自主知识产权的钌基氨合成催化剂、"两铁两钌"催化剂装填技术及氨合成     

我国合成氨技术获突破性创新 首套铁钌接力催化氨合成工业装置通过大考

正4月20～23日,江苏禾友化工有限公司DN1800工业铁钌接力催化氨合成系统通过了中国石油和化学工业联合会组织的72小时现场考核标定。标定结果显示,该装置各项运行指标优于该公司原有装置水平,反应压力降低44.8%,综合测算氨成本下降逾230元,节能效果、经济效益以及安全水平均显著提升。这是我国首次采用具有完全自主知识产权的钌基氨合成催化剂、"两铁两钌"催化剂装填技术及氨合成反应器建     

影响Ru/MO_x氨合成催化剂活性关键因素

氨合成催化剂是多相催化领域中许多基础研究的起点,低温高活性的钌系催化剂为继熔铁催化剂之后的第二代氨合成催化剂。从影响氧化物负载的Ru基催化剂性能的关键因素出发,对氧化物载体的改性、助剂的作用并将其深入到反应条件下的化学状态等方面进行了分析和探讨,为新型高活性Ru基氨合成催化剂及其他多相催化剂的设计研发提供借鉴。     

氨合成铁、钌催化剂联用工艺

在实验室和工业侧线装置上考察了FA-Ru型氨合成钌催化剂与铁系A202型催化剂的性能差异，以及铁催化剂和钌催化剂联用工艺与单铁催化剂工艺对氨合成效果的影响。结果表明，FA-Ru催化剂在低温（375～425℃）、低压（10～15 MPa）、低氢氮比（R=1.5～2.3）和合成气高氨浓度（10%～16 %，体积分数）条件下，活性比A202催化剂相对提高44%～75%。铁催化剂与钌催化剂混装工艺的氨合成率随着钌催化剂装量的增加而增加，比单铁催化剂的氨合成率提高24.5%～44.8%。铁催化剂串钌催化剂工艺的氨合成率同样随着钌催化剂装量的增加而增加，比单铁催化剂的氨合成率提高27.7%～58.8%。对于铁、钌催化剂联用的氨合成工艺，在实验条件下，当钌催化剂用量达铁催化剂用量1/2以上时，催化剂的最高活性点温度降至400℃。工业侧线实验表明，FA-Ru催化剂在13.0 MPa、10000～15000 h-1条件下的氨合成率可达到铁催化剂在相同空速、26 MPa 压力下的水平。根据不同工况，铁催化剂串钌催化剂生产工艺比单铁催化剂生产工艺氨合成率可相对提高43%～56%。     

氨合成催化剂的发展

对氨合成催化剂的发展进行了综述．文中较详细地介绍了铁系氨合成催化剂在改变促进剂、颗粒大小和形状以及制备方法等方面的研究进展情况；亦介绍了预还原催化剂及非铁系钌基催化剂的发展情况．     

氨合成催化剂的进展

Fe_1－xO催化剂体系和钌催化剂的发现,标志着合成氨催化剂的研究取得了重大进展。Fe_1－xO催化剂体系的发明,使氨合成催化剂的活性有了一个飞跃性的进步,为熔铁催化剂的发展注入了生机。钌催化剂的发明则有可能成为真正突破经历了近一个世纪的铁催化剂的使用历史。由于钌的稀有和昂贵,要在工业上广泛应用,还需要做大量的研究。     

钌基氨合成催化剂中载体的作用机理

本文介绍了钌基氨合成催化剂的研究现状,对各种不同类型的载体及载体与前驱体化合物之间的作用机理作了介绍和比较,旨在为我国进一步开发研制低温低压新一代氨合成催化剂提供参考。     

沉淀剂对Ru/MgO-CeO2氨合成催化剂催化性能的影响

以K<,2>RuO<,4>为钌前驱体,通过共沉淀法制备了Ru/MgO-CeO<,2>氨合成催化剂.考察了5种不同沉淀剂对Ru/MgO-CeO<,2>催化剂的结构和性能的影响,并运用X射线衍射(XRD)、CO吸附、N<,2>物理吸附和H<,2>程序升温还原(H<,2>-TPR)等技术对催化剂进行了表征,讨论了沉淀剂对氨合...     

Promoted Ru on high-surface area graphite for efficient miniaturized production of hydrogen from ammonia

Promoted Ru/C catalysts for decomposition of ammonia are incorporated into micro-fabricated reactors for the first time. With the reported preparation technique, the performance is increased more than two orders of magnitude compared to previously known micro-fabricated reactors for ammonia decomposition. The catalytic activities for production of hydrogen from ammonia are determined for different promoters and promoter levels on graphite supported ruthenium catalysts. The reactivity trends of the Ru/C catalysts promoted with Cs and Ba are in excellent agreement with those known from earlier studies of both ammonia synthesis and decomposition, and it is shown how proper promotion can facilitate ammonia decomposition at temperatures below 500 K.     

表面分散剂对Ru/AC氨合成催化剂的影响

采用表面分散剂处理Ru／Ac氨合成催化剂的钌盐浸渍液,研究了表面分散剂对钌催化剂活性、分散度及耐热性的影响,结果表明合适的表面分散剂能有效提高钌催化剂的Ru金属分散度从而提高催化性能。     

混合法制备铁钌复合催化剂的研究

以维氏体铁催化剂为载体,以十二羰基三钌为钌的前驱体,采用固相混合法制备系列铁钌复合催化剂,考察十二羰基三钌的分解温度、热分解气氛以及钌负载量对催化剂活性的影响。采用扫描电子显微镜和热重分析等考察催化剂的表面性质与催化活性关系。结果表明,采用固相混合法得到的铁钌复合催化剂用于氨合成反应活性得到提高,在氮气气氛中,十二羰基三钌分解温度为120℃,钌负载质量分数为0.6%时,催化剂活性较好。     

活性炭载体对钌催化剂制备及其活性的影响

选择 5 种活性炭作为载体制备负载型钌催化剂，采用元素分析、物理吸附和化学吸附等表征手段，考察活性炭载体的化学组成和表面结构对钌催化剂金属分散状况的影响。以不同活性炭为载体制备了一系列钡助催钌催化剂，并在450 ℃、10.0 MPa条件下进行氨合成活性评价。研究结果表明，活性炭载体的原材料及其制备工艺决定了载体的化学组成和表面结构，以具有高纯度、较大比表面积、较大比孔容和适当孔结构分布的活性炭为载体制备的钌催化剂具有较高的氨合成催化活性。