载体形貌对于Ru/CeO2催化剂合成氨性能影响的研究
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作者
王鹏张江涛徐永平李淑英王爽
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单位
太原理工大学环境科学与工程学院气体能源高效清洁利用山西省重点实验室太原理工大学大连赛姆生物工程技术有限公司博士后工作站
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摘要
钌纳米粒子(Ru nanoparticles, Ru NPs)在反应过程中易团聚,导致其在合成氨中的催化性能显著降低,选取合适的载体分散Ru NPs是一种行之有效的解决策略。本研究采用OH-调控策略,通过改变OH-的浓度合成了三种不同形貌的CeO2(纳米颗粒(CeO2-NP)、纳米棒(CeO2-NR)和纳米立方体(CeO2-NC)),随后利用浸渍还原法在CeO2上负载Ru NPs,获得了Ru/CeO2催化剂,借助于XRD、XPS、SEM、TEM、H2-TPR等仪器对催化剂物化性质进行了详细表征,并在温和条件下考察了三种催化剂的氨合成活性。结果显示,当Ru NPs的负载量为2.5%时,得到的2.5% Ru/CeO2-NR催化剂具有适宜尺寸的Ru NPs、更多的氧空位、Ru-O-Ce键和Run+物种,在1MPa,450℃的条件下,表现出高的氨合成速率。另外,2.5% Ru/CeO2-NR没有发生氢中毒,并能维持120h的热稳定性,显示了潜在的实际应用前景。
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关键词
-调控策略"name="keyword">OH-调控策略不同形貌的二氧化铈钌纳米粒子负载型催化剂合成氨
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文章目录
1 材料和方法
1.1 实验原料
1.2 载体与催化剂制备
1.3 载体与催化剂的表征仪器
1.4 催化剂的合成氨性能测试
2 结果与讨论
2.1 载体与催化剂表征
2.1.1 XRD分析
2.1.2 SEM和TEM分析
2.1.3 氮气吸/脱附曲线及孔分布分析
2-程序升温还原分析'>2.1.4 H2-程序升温还原分析
2.1.5 X射线光电子能谱分析
2.2 催化剂的氨合成性能评价
3 结 语
本文创新点: