介孔炭的孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂性能的影响

doi:10.1016/S1872-2067(12)60596-8

催化学报

介孔炭的孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂性能的影响

周亚萍, 蓝国钧, 周斌, 姜维, 韩文锋, 刘化章, 李瑛

浙江工业大学工业催化研究所, 浙江杭州 310032

收稿日期:2013-01-24 修回日期:2013-03-29 出版日期:2013-07-16 发布日期:2013-07-16
通讯作者: 李瑛
基金资助:
国家自然科学基金(20803064); 浙江省自然科学基金(Y4090348).

Effect of pore structure of mesoporous carbon on its supported Ru catalysts for ammonia synthesis

ZHOU Yaping, LAN Guojun, ZHOU Bin, JIANG Wei, HAN Wenfeng, LIU Huazhang, LI Ying

Institute of Industrial Catalysis, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, Zhejiang, China

Received:2013-01-24 Revised:2013-03-29 Online:2013-07-16 Published:2013-07-16
Supported by:
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (20803065) and the Natural Science Foundation of Zhejiang Province (Y4090348).

摘要/Abstract

摘要： 采用模板法合成了介孔炭(MC),研究了其孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂Ba-Ru-K/MC性能的影响,采用N₂吸附脱附、扫描电镜和透射电镜等手段对介孔炭的孔结构进行了表征.研究发现,介孔炭载体的孔结构取决于模板剂的用量,当SiO₂/C质量比为1.0时,所制介孔炭比表面积最大.介孔炭负载的Ba-Ru-K催化剂活性与其介孔比表面积相关.在425℃,10MPa和10000h^-1条件下,合成氨的反应速率为139mmol/(g_cat·h).

关键词: 介孔炭, 钌基催化剂, 高比表面积, 孔结构, 氨合成

Abstract: Mesoporous carbon (MC) was prepared by a hard-template method and used as support for the preparation of a Ru-based ammonia synthesis catalyst, Ba-Ru-K/MC. N₂ adsorption-desorption, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy were used to characterize the mesoporous carbon and its supported Ru catalysts. The effects of pore structure of the Ba-Ru-K/MC catalyst on its performance for ammonia synthesis were studied. The results show that the surface area of the mesoporous carbon material varies with the SiO₂/C mass ratio and reaches the largest at 1.0 of SiO₂/C. The catalytic activity of Ba-Ru-K/MC for ammonia synthesis increases with increased mesoporous surface area of the mesoporous carbon. The reaction rate of ammonia synthesis is 139 mmol/(g_cat·h) at 425 ℃, 10 MPa, and a gas hourly space velocity of 10000 h^-1.

Key words: Mesoporous carbon, Ruthenium-based catalyst, High specific surface area, Pore structure, Ammonia synthesis

周亚萍, 蓝国钧, 周斌, 姜维, 韩文锋, 刘化章, 李瑛. 介孔炭的孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂性能的影响[J]. 催化学报, DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60596-8.

ZHOU Yaping, LAN Guojun, ZHOU Bin, JIANG Wei, HAN Wenfeng, LIU Huazhang, LI Ying. Effect of pore structure of mesoporous carbon on its supported Ru catalysts for ammonia synthesis[J]. Chinese Journal of Catalysis, DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60596-8.

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介孔炭的孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂性能的影响

Effect of pore structure of mesoporous carbon on its supported Ru catalysts for ammonia synthesis

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