[发明专利]一种负载于钽酸钡表面的钌基催化剂及其在合成氨中的应用

权利要求书

1.一种负载于钽酸钡表面的钌基催化剂，其特征在于，以钽酸钡为载体，钽酸钡表面负载活性成分钌，其中，Ru和钽酸钡质量比为（0.1~16）：100，钽酸钡的比表面积为10-50 m²/g，结构为纳米片状结构，结构式为Ba₅Ta₄O₁₅。

2.根据权利要求1所述的钌基催化剂，其特征在于，所述钽酸钡采用下述方法制备得到：将Ba和Ta的摩尔比为（8~12）：1的Ta前驱体和Ba前驱体混合，于150-220℃加热140~180h即成。

3.根据权利要求2所述的钌基催化剂，其特征在于，所述的Ta前驱体为Ta的氧化物、氢氧化物、盐中的一种或几种，所述的Ba前驱体为Ba的氧化物、氢氧化物、盐中的一种或几种。

4.权利要求1~3任一项所述钌基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将钽酸钡载体分散在钌前驱体溶液中，其中，钌前驱体溶液中Ru的质量和钽酸钡载体质量比为（0.1~16）：100，搅拌后旋干溶剂，将所得混合物置于石英管中，升温至150-400℃，惰性气体氛围或真空下处理2-20 h，即得到上述钌基催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的钌前驱体为Ru₃(CO)₁₂、Ru(CH₃COCHCOCH₃)₃、Ru(CH₃COO)₃、Ru(NO)(NO₃)₃、RuCl₃中的一种或几种。

6.一种负载于钽酸钡表面的钌基催化剂，其特征在于，在权利要求1~3任一项所述钌基催化剂上负载有助剂金属化合物。

7.根据权利要求6所述的钌基催化剂，其特征在于，所述助剂金属化合物为碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物的一种或几种，所述助剂金属化合物与钌的摩尔比不超过16：1。

8.根据权利要求7所述的钌基催化剂，其特征在于，所述的碱金属化合物为醋酸钠、醋酸钾、醋酸铷、醋酸铯、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铷、硝酸铯中的一种或几种；所述的碱土金属化合物为醋酸钙、醋酸钡、醋酸锶、硝酸钙、硝酸钡、硝酸锶中的一种或几种；所述的稀土金属化合物为醋酸镧、醋酸钐、醋酸铈、硝酸镧、硝酸钐、硝酸铈中的一种或几种。

9.权利要求1~3，6~8任一项所述钌基催化剂在合成氨领域中的应用，其特征在于，催化反应条件为：温度250-500℃，压力0.1~5.1MPa，空速GHSV：1000~1000000 h^-1。