氨分解制氢棒状La_(x)Ce_(1-x)O_(y)负载Ru催化剂

摘要

氨分解得到的H2不含COx、SOx、NOx等有害物质,是其他所有含碳资源为原料制氢所不能比拟的。本文采用无模板水热法制备了一系列棒状载体,并采用沉积沉淀法制备了Ru/La_(x)Ce_(1-x)O_(y)催化剂,考察了制备方法、催化剂组成对性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、BET、H2-程序升温还原(TPR)和CO2-程序升温脱附(TPD)进行了表征。结果表明,La_(2)O_(3)掺杂量为40%的Ru/La_(0.4)Ce_(0.6)O_(1.8)催化剂在常压、7800h^(-1)、450℃下氨分解转化率为98%。该催化剂活性高归因于部分还原的CeO2-x对Ru的供电子性能和Ru/La_(0.4)Ce_(0.6)O_(1.8)催化剂表面的强碱性增加了对Ru活性位的给电子能力。同时考察了K2O含量的影响,最优的催化剂为Ru-2%K/La_(0.4)Ce_(0.6)O_(1.8),在400℃、7800h^(-1)氨气转化率可以达到93%。结果表明Ru-2%K/La_(0.4)Ce_(0.6)O_(1.8)可以作为一种新型高效氨分解催化剂,为工业化应用提供了可能,具有良好的发展前景。