[发明专利]一种高性能Ru基合成氨催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高性能Ru基合成氨催化剂，其特征在于：以六方氮化硼为载体，活性组分包括Ru与稀土元素，Ru与稀土元素形成合金，催化剂呈现出极高的温和条件下合成氨性能。

2.根据权利要求1所述的高性能Ru基合成氨催化剂，其特征在于：所述的六方氮化硼载体是以硼酸和尿素为原料。

3.根据权利要求1所述的高性能Ru基合成氨催化剂，其特征在于：稀土元素与钌元素之间的摩尔比为0-10，稀土元素占催化剂总质量0-20 wt.%。

4.根据权利要求1所述的高性能Ru基合成氨催化剂，其特征在于：所述稀土元素包括La、Ce或Y。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的高性能Ru基合成氨催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）六方氮化硼载体的合成：硼酸和尿素溶在水里并加热蒸干混合均匀后，在氮气气氛中热处理得到六方氮化硼；

2）Ru/BN催化剂的制备：取步骤1)制得的六方氮化硼、钌前驱体和去离子水，经过搅拌、超声处理、硼氢化纳还原、再搅拌、抽滤洗涤、干燥，得到Ru/BN催化剂；

3）将步骤2)制得的Ru/BN催化剂放置于红外灯下，通过等体积浸渍的方法，多次将稀土金属浸渍在Ru/BN催化剂，然后干燥2-24 h，得到RuM/BN催化剂，即高性能Ru基合成氨催化剂。

6.根据权利要求5所述的高性能Ru基合成氨催化剂的制备方法，其特征在于：所述硼酸和尿素摩尔为6-100，处理温度为800-1800 ℃。

7.根据权利要求5所述的高性能Ru基合成氨催化剂的制备方法，其特征在于：

钌前驱体为硝酸钌、氯化钌或醋酸钌。

8.根据权利要求5所述的高性能Ru基合成氨催化剂的制备方法，其特征在于：

所述的搅拌时间为10-60 min，超声处理时间为10-60 min，再搅拌时间为2-24 h，干燥时间为2-24 h，干燥温度为80-150 ℃，硼氢化钠与钌的摩尔比为3-20。

9. 一种如权利要求1-4任一项所述的高性能Ru基合成氨催化剂在氨合成中的应用，其特征在于：氨合成反应的压力为1-5 MPa，温度为350-400 ℃。