【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于低溫低壓熱催化合成氨催化劑，特別涉及一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、氨(nh3)是農(nóng)業(yè)、工業(yè)上生產(chǎn)化肥、染料、醫(yī)藥產(chǎn)品等的重要原料，也是重要的清潔能源載體、儲氫介質(zhì)和可再生能源替代碳?xì)漕惾剂希菍崿F(xiàn)減碳和碳中和目標(biāo)的重要化學(xué)產(chǎn)品。全球每年人工合成氨約為5億噸左右。氨是富氫載體(質(zhì)量含量17.6％)，在25℃、1.03mpa或-33.3℃常壓條件下能將氨液化，密度為630kg?m-3，能量密度高達(dá)12.71mj?l-1，其對發(fā)展以氨為燃料的新能源技術(shù)具有重要的意義。迄今，人類社會在工業(yè)規(guī)模上還一直沿用超過百年歷史的哈伯-博施(haber-bosch)合成氨法，其對推動人類社會文明的發(fā)展起到了不可磨滅的作用，但也存在一些不可回避的問題：(1)受熱力學(xué)限制，氮氣加氫轉(zhuǎn)換效率較低(10％～15％，通過工藝優(yōu)化可超過30％)；(2)能耗高(150～350atm，350～550℃)，每年合成氨需要消耗全世界總能耗的1％～3％；(3)更重要地是，合成氨需要的h2主要來源于天然氣和水蒸汽裂解重整，每年需消耗全世界天然氣總量的3％～5％，且伴隨大量co2的排放(生產(chǎn)1噸氨產(chǎn)生約1.87噸co2)。傳統(tǒng)哈伯-博施合成氨法的技術(shù)缺點，明顯與當(dāng)前社會倡導(dǎo)的“可再生資源利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、碳達(dá)峰和碳中和等政策”的發(fā)展目標(biāo)不相符，因此發(fā)展低溫低壓的人工合成氨技術(shù)是當(dāng)前社會可持續(xù)發(fā)展的必然要求。在此背景下發(fā)展低溫低壓合成氨催化劑是減少對化石能源的依賴實現(xiàn)碳中和的重要途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)目的是提供一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法，包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90ml去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液a；
3、取0.948g硝酸釤和3.258g硝酸鈰，溶解在30ml去離子水中，記為溶液b；
4、將a、b溶液混合，并緩慢攪拌，形成灰色沉淀，再放入水浴鍋中80℃蒸干，得到粉體；
5、將得到的粉體在馬弗爐中800℃退火6h，得到smceo3粉體；
6、稱取1g已經(jīng)制備的smceo3粉體浸漬在含有10-80mg?rucl3的乙醇溶液中，攪拌12h后，離心分離在80℃干燥；
7、將得到的粉末在通入h2/n2混合氣的管式爐中加熱到450℃并保持4h，升溫速率為5℃/min，加熱結(jié)束后自然冷卻到室溫；
8、用去離子水和乙醇洗滌去除離子殘留，60℃干燥6h，得到催化劑。
9、一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑在低溫低壓合成氨中的應(yīng)用。
10、反應(yīng)條件為：反應(yīng)壓力小于7mpa，反應(yīng)溫度低于400℃，反應(yīng)原料氣體的體積比為h2:n2＝3:1，反應(yīng)氣體積空速為14400h-1。
11、采用了上述技術(shù)方案后，本專利技術(shù)的有益效果是：在溫和條件下催化氨合成反應(yīng)，由于將ru納米限域在smceo3載體內(nèi)，相比于傳統(tǒng)的ru負(fù)載型催化劑，限域獲得的催化劑具有較高的氨合成性能和熱穩(wěn)定性。
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1.一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90mL去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液A；
2.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90mL去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液A；
3.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90mL去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液A；
4.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90mL去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液A；
5.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90mL去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液A；
6.一種如權(quán)利要求1-5任一
7.如權(quán)利要求6所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑在低溫低壓合成氨中的應(yīng)用，其特征在于：反應(yīng)條件為：反應(yīng)壓力小于7MPa，反應(yīng)溫度低于400℃，反應(yīng)原料氣體的體積比為H2:N2＝3:1，反應(yīng)氣體積空速為14400h-1。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90ml去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液a；
2.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90ml去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液a；
3.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在于：包括以下步驟：將3.656g草酸銨溶解在90ml去離子水中，攪拌10分鐘帶完全溶解后，記為溶液a；
4.如權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦型稀土氧化物合成氨催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王新磊，張顯，
申請(專利權(quán))人：安徽枡水新能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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