超聲制備摻鋇納米氧化鎂及其負(fù)載釕基氨合成催化劑的研究.pdf

1、運(yùn)用超聲技術(shù)制備具有高比表面積、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的摻鋇納米氧化鎂,并以其為載體、Ru3(CO)12為釕的前驅(qū)體,用浸漬法制備了一系列的釕基氨合成催化劑,進(jìn)而運(yùn)用場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射和N2物理吸附等表征手段,考察了摻鋇納米氧化鎂負(fù)載的釕基催化劑表面形貌、物相及其表面織構(gòu),并在10 Mpa,10000 h-1和400～450℃條件下進(jìn)行了釕基催化劑的氨合成活性評價(jià)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1、考察了超聲作用對摻鋇

2、納米氧化鎂表面形態(tài)的影響。與常規(guī)制備的摻鋇氧化鎂相比,施以超聲作用后,摻鋇納米氧化鎂具有更大的比表面積和孔容,粒徑變小,孔道變得較為均勻,顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象也大大降低。且Ba在MgO中分散更加均勻,從而極大地增強(qiáng)了Ba的促進(jìn)作用,適宜作釕基催化劑的載體。另外,隨著氫氧化鎂焙燒時(shí)間的延長、焙燒溫度的升高,納米氧化鎂的粒徑會(huì)隨之增大。
　　 2、以RuC13·3H2O為原料在常壓下,通入一氧化碳,合成了十二羰基三釕,即Ru3(CO)12,

3、其摩爾收率為80～85％,產(chǎn)品具有較高的純度。利用X射線衍射、FE-SEM、紅外光譜和能譜等手段表征了Ru3(CO)12,其表面形貌呈不規(guī)則的菱形。
　　 3、較為系統(tǒng)地研究了超聲作用時(shí)間、超聲功率和超聲頻率對摻鋇納米MgO負(fù)載釕基氨合成催化劑的表面形貌、物相結(jié)構(gòu)及其活性的影響。當(dāng)超聲條件為25kHz、30min和360W時(shí),所制備的Ru/Ba-MgO催化劑活性最高。
　　 4、在超聲條件為25kHz、30min和360

4、W時(shí),考察了還原條件對釕基催化劑的氨合成活性有著較大的影響。在還原過程中,若有O2存在,會(huì)大大降低Ru/Ba-MgO催化劑的活性,所以還原時(shí)以真空條件為佳。
　　 5、考察了堿土金屬鋇摻雜量和添加第二助劑鉀對Ru/Ba-MgO催化劑活性的影響。研究表明,在Ru/Ba-MgO催化劑中,Mg∶Ba=1∶0.2～0.25(mole ratio)為佳,且不宜添加鉀助劑。
　　 6、釕的負(fù)載量對Ru/Ba-MgO催化劑活性的影響。