一种基于缔合加氢及化学链合成氨路径的Ru基催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111408393B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202010066456.3

    申请日:2020-01-20

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明属于催化剂材料制备领域,具体涉及一种Ru基合成氨催化剂及其制备方法和应用。本发明以金属氢化物为载体,通过负载合成Ru基催化剂前体,以金属氮化物为助催化剂,采用物理研磨的方法合成含助剂的Ru基催化剂,再经干燥,制备出Ru基催化剂,并研究其氨合成反应性能。该类催化剂包含了缔合加氢和化学链合成氨2种路径,打破了传统合成氨反应中存在的限制性关系。当LaN的质量比为3wt.%时复合催化剂具有优异的低温合成氨催化性能和较高的热稳定性。本发明提供的催化剂制备方法简单,且催化剂的机械强度较大,因此在氨合成反应中呈现出良好的工业应用前景,具有明显的工业应用价值。

    RuCo合金催化剂及其制备方法和用于氨合成的应用

    公开(公告)号:CN111408394A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010072768.5

    申请日:2020-01-21

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明公开了一种打破限制性关系的RuCo合金催化剂及其制备方法和用于氨合成的应用,该RuCo合金催化剂包括氮掺杂的碳载体以及负载在碳载体上的活性金属Ru和Co。本发明通过还原法合成了高度分散的RuCo合金单原子催化剂,该催化剂通过Ru和Co的协同效应,促进了N2的解离和NHx的脱附发生在不同的活性位点上,从而打破了合成氨反应中存在的限制性关系,获得的RuCo合金单原子催化剂在温和条件下具有优异的合成氨催化性能,在400℃条件下氨合成速率达到了11.2mmolNH3/(gcat·h),且具有极高的催化稳定性,同时催化剂制备方法简单,金属原子利用率高,具有明显的工业应用价值。

    一种多孔碳化钴的制备方法

    公开(公告)号:CN109675597A

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201910153392.8

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 福州大学

    CPC classification number: B01J27/22 B01J35/10 C01B32/914

    Abstract: 本发明公开了一种多孔碳化钴的制备方法,属于无机化工技术领域。本发明采用硝酸改性后的活性炭载体均匀浸渍钴盐与沉淀剂,在马弗炉中300~900℃温度条件下焙烧后通入还原气体获得多孔碳化钴。本发明以空隙丰富的活性炭作为硬模板载体,通过浸渍钴盐与沉淀剂在活性炭上孔隙中进行沉淀反应以形成超细沉淀颗粒,阻止颗粒长大,以控制粒径和形貌。同时,在焙烧后残余的活性炭能够同四氧化三钴碳化时的氧气发生反应以打破碳化反应平衡以提高碳化反应效率,减少碳化反应所需要大量时间。

    一种高效温和合成氨催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115672365B

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202211043594.5

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本发明提供一种高效温和合成氨催化剂及其制备方法和应用。本发明通过采用氢氟酸刻蚀制备层状的Mo2CTx,然后通过球磨法将Mo2CTx与氢化物复合,再经过高温焙烧还原后得到氢化物修饰的Mo基合成氨催化剂。其中,Mo2CTx可以活化N2,氢化物可以活化H2,使其在温和合成氨反应中呈现较强的催化活性。其中,Mo2CTx负载量为40%的Mo2CTx/ZrH2在400℃和1MPa下的氨合成速率可达16.2mmol gcat‑1h‑1。本发明提供的催化剂制备方法较为简便,催化剂易于成型,有利于工业应用且大大降低了成本,因而具有极强的工业应用前景。

    一种助剂促进的Ru基纳米簇催化剂的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN115487798B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202211113603.3

    申请日:2022-09-14

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明公开一种助剂促进的Ru基纳米簇催化剂的制备方法及其应用,本发明以溶剂热退火法获得的高比表面积介孔MgO为载体,通过调变1,10‑菲罗啉与Ru前驱体的物质的量控制Ru纳米簇的粒子尺寸,并通过改变助剂与Ru纳米簇的负载顺序合成了一系列助剂促进的Ru基纳米簇催化剂。本发明催化剂中Ru主要以纳米簇形式存在,平均粒径为1.7‑3.7nm;同时助剂与Ru纳米簇的负载顺序对合成氨性能起着至关重要的作用,其中先负载Ru后负载助剂的RuBa/MgO催化剂合成氨性能最佳。本发明提供的催化剂制备方法简单,机械强度较大,因此在氨合成反应中表现出良好的工业应用前景。

    一种低载量Ru/MXene催化剂及其制备方法和在合成氨中的应用

    公开(公告)号:CN116422353A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310112709.X

    申请日:2023-02-14

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明提供一种低载量Ru/MXene催化剂及其制备方法和在合成氨中的应用。所述催化剂以金属Ru和Mo2CTx为活性中心,金属Ru负载在Mo2CTx上,Tx表示表面官能团。所述催化剂通过离子吸附法制备。本发明通过Mo2CTx的空位缺陷锚定Ru金属,Ru负载量较低(0.1~1wt%),Ru以单原子或亚纳米团簇形式存在,具有优异的合成氨活性与稳定性。本发明的催化剂制备方法较为简便,易于成型,有利于实现工业应用。

    一种尺寸稳定Ru基催化剂的制备方法及其在氨合成中的应用

    公开(公告)号:CN114950415B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202210648059.6

    申请日:2022-06-08

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明公开一种尺寸稳定Ru基催化剂的制备方法及其在氨合成中的应用。所述制备方法包括以下步骤:(1)将钌前驱体、无机碱和溶剂混合,在惰性氛围下加热搅拌,制备得到钌胶体颗粒;(2)采用胶体碳化法,将步骤(1)中制备的钌胶体颗粒负载到GC载体上,经高温碳化后制备得到Ru/GC‑CD催化剂。本发明的催化剂在400℃和1MPa下的氨合成性能达到了11.1mmol g‑1h‑1,其约为Ru/GC‑IM催化剂的11倍;通过碳化锚定方式使催化剂在100h稳定性测试中催化活性及Ru尺寸基本不改变;而普通浸渍法制备的Ru/GC‑IM催化剂在10h反应后催化活性开始下降,30h后催化剂几乎完全失活。

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