Ru/Ba-MgO氨合成催化剂模板棉纤维的盐酸处理对催化性能的影响

作者：丁康; 何军桥; 陈元捷; 杨霞珍; 刘化章; 霍超^*

来源：化工进展, 2023, 1-13.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0282

• 生物模板
• 纤维素
• 合成氨
• 催化剂
• 载体

采用不同浓度的盐酸对棉纤维进行预处理，并以其为生物模板，制备具有纤维条状的仿生Ru/Ba-MgO氨合成催化剂。通过XRD、FTIR、FE-SEM、EDS、BET、H2-TPR和TG等表征技术，分别对棉纤维、Ba-MgO载体和Ru/Ba-MgO催化剂进行分析，探讨了棉纤维中纤维素氢键对Ru/Ba-MgO催化剂的影响机理。结果表明，盐酸溶液中的H+会破坏棉纤维中纤维素分子内氢键，使得纤维素内大量高反应性的羟基暴露出来，增强了棉纤维对Mg2+，尤其是对Ba2+的吸附，以其为模板制备的Ba-MgO载体比表面积明显增加，孔径明显减小；棉纤维经过适宜浓度的盐酸预处理可以有效调控催化剂中活性组分Ru的颗粒尺寸及其分散度；助催化剂Ba的掺入，抑制了RuOx的产生，改善了Ru/Ba-MgO催化剂的还原性能，最终使得Ru/Ba-MgO催化剂氨合成活性和热稳定性提高。当棉纤维经过3mol/L盐酸溶液预处理时，以其为模板制备的Ru/Ba-MgO-3催化剂在425℃、10MPa和10000h-1反应条件下具有最佳的活性，其出口氨浓度为18.37vol％。

• 单位
  浙江工业大学