[发明专利]一种钌基氨合成催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钌基氨合成催化剂，以活性炭为载体、金属钌为活性组分、碱金属和碱土金属为助催化剂，其特征在于：活性组分钌以Ru(OH)₃形式负载于活性炭载体上，负载量以Ru计重量为活性炭重量的0.5～10％，碱金属与Ru的物质的量之比值为1～20∶1；碱土金属与Ru的物质的量之比值为0.2～10∶1。

2.如权利要求1所述的钌基氨合成催化剂，其特征在于Ru(OH)₃负载量以Ru计重量为活性炭重量的4～7％。

3.如权利要求1所述的钌基氨合成催化剂，其特征在于所述的碱金属为下列之一或下列两种或两种以上的混合物：①Li、②Na、③K、④Rb、⑤Cs、⑥Fr；所述的碱土金属为下列之一或下列两种或两种以上的混合物：①Ca、②Mg、③Sr、④Ba。

4.制备如权利要求1～3之一所述的钌基氨合成催化剂的方法，其特征在于所述方法如下：活性炭经硝酸处理后，洗涤至中性，干燥，脱气，先用碱土金属盐溶液浸渍，干燥、脱气；再浸渍含RuCl₃的水溶液、或丙酮溶液、或四氢呋喃溶液；然后加入碱性沉淀剂使Ru³⁺沉淀，用去离子水洗涤至洗液中检测不到C1^-，干燥、脱气；最后浸渍碱金属盐溶液，干燥，即得所述的钌基氨合成催化剂。

5.如权利要求4所述的钌基氨合成催化剂的制备方法，其特征在于所述碱性沉淀剂为下列溶液之一：①氨水溶液；②碱金属碳酸盐水溶液；③碱金属碳酸氢盐水溶液；④碱金属氢氧化物水溶液；⑤尿素水溶液。

6.如权利要求5所述的钌基氨合成催化剂的制备方法，其特征在于所述活性炭先于氢气中在200～3000℃下处理5～30h后，再用硝酸溶液进行处理。

7.如权利要求5所述的钌基氨合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的碱性沉淀剂的质量浓度为0.05～50％，沉淀温度在室温～200℃。

8.如权利要求5所述的钌基氨合成催化剂的制备方法，其特征在于所述碱金属盐为Li、Na、K、Rb、Cs、Fr的硝酸盐或碳酸盐或碳酸氢盐，碱金属盐溶液的溶剂为水或丙酮，溶液浓度为0.1～0.4g/ml。

9.如权利要求5所述的钌基氨合成催化剂的制备方法，其特征在于所述碱土金属盐为Ca、Mg、Sr、Ba的硝酸盐或碳酸盐或碳酸氢盐，碱土金属盐溶液的溶剂为水或丙酮，溶液浓度为0.01～0.1g/ml。

10.如权利要求4所述的钌基氨合成催化剂的制备方法，其特征在于所述的方法步骤如下：

(1)将活性炭于氢气中200～3000℃下处理5～50h后，用1～50％HNO₃于90℃水浴中回流2～20小时，用去离子水洗至中性，于室温～150℃温度下干燥，脱气；

(2)处理后的活性炭样品用碱土金属盐溶液于室温～100℃温度下浸渍4～30h后烘干、脱气，碱土金属盐溶液中碱土金属盐与RuCl₃物质的量之比为0.2～10∶1；

(3)将步骤(2)所得载体浸渍RuCl₃水溶液，于室温～100℃温度下浸渍2～30h，RuCl₃水溶液中含RuCl₃重量以Ru计为活性炭载体重量的1～10％；

(4)于室温～200℃温度下添加碱性沉淀剂使Ru³⁺沉淀；

(5)用去离子水反复洗涤步骤(4)所得样品至洗液用AgNO₃溶液检测不到Cl^-；

(6)步骤(5)所得样品在室温～100℃温度下干燥、脱气后浸渍碱金属盐溶液2～20h，碱金属盐溶液中碱金属盐与RuCl₃物质的量之比为1～20∶1，于室温～100℃温度下干燥，即得所述的钌基氨合成催化剂。