酸處理對以脫脂棉為模板制備Ru/Ba-MgO催化劑的影響

涂群瑤，程向煒，楊霞珍，霍 超，劉化章

（1.浙江工業大學 化學工程學院，浙江 杭州 310012；2. 浙江警察學院，浙江 杭州 310053）

合成氨工業為我國的糧食生產與工農業發展做出了巨大貢獻，是我國國民經濟支柱產業之一［1-3］。將高能耗、低效益的合成氨工業進一步發展優化，開發低溫、低壓且高活性的節能型催化劑已刻不容緩。負載型Ru/Ba-MgO 催化劑在相對溫和的條件下具有較高的氨合成催化性能［4］。但MgO 載體本身比表面積相對較小，且表面呈正電性，限制了助催化劑Ba 的實際摻入量，最終影響了Ba 的促進效果［5-6］。生物模板法是一種以天然生物質為模板制備復雜結構金屬氧化物材料的新技術，其中，植物模板是研究的熱點模板之一［7-14］。Luo 等［15］以棉花為模板制備了CuO-ZrO2混合氧化物，實驗結果表明，用棉花模板制備的CuO-ZrO2具有中空管狀結構，與傳統共沉淀法制備的CuO-ZrO2相比，表現出更優的催化性能。高立爽等［16］對花粉模板進行了不同的前處理，獲得兩種不同表面形貌和球殼厚度的ZrO2中空微球，其中，以經鹽酸處理后的花粉為模板制得的ZrO2微球，具有特殊的“鏤空”結構，且對鉻黑T 有良好的吸附性能。關于金屬氧化物制備負載型Ru 基氨合成催化劑的研究一直備受關注，但將生物模板應用于該催化劑的制備還鮮有報道。

本工作采用浸漬法，以脫脂棉和經硝酸預處理后的脫脂棉為生物模板，成功制備了具有纖維條狀結構的Ba-MgO 載體，并等體積浸漬了活性組分Ru，制得了負載型Ru/Ba-MgO 氨合成催化劑。運用XRD，FE-SEM，FTIR 等方法對所制備納米Ba-MgO 載體的表面性能進行表征，對所負載的Ru 基催化劑進行氨合成催化活性評價，并探討了纖維條狀結構Ba-MgO 載體的形成機理。……