氨合成催化劑的微結(jié)構(gòu)及助劑分布對其性能的影響.pdf

1、氨是關(guān)系國計民生的重要生產(chǎn)原料。出現(xiàn)了近一個世紀的傳統(tǒng)熔鐵催化劑的使用使得人們著眼于開發(fā)新型催化劑，F(xiàn)e1-xO基催化劑的出現(xiàn)，使得催化劑的活性又朝前邁進了一步。Fe1-xO基催化劑的高活性是其結(jié)構(gòu)和助劑分布造成的，也就是其維氏體結(jié)構(gòu)造成的，因為晶粒細小，造成表面積增大，表面能隨之增大;同時Al3+無法完全固溶在Fe1-xO的晶格內(nèi)部，產(chǎn)生了晶格缺陷，能量升高。這兩種原因造成了Ammomax-10型催化劑所能提供的能量更高，在氨合成反應(yīng)

2、中，H2和N2所需的活化能相同的情況下，所提供的能量越高，產(chǎn)物的生成量越大。因此實現(xiàn)催化劑的活性的提高，更應(yīng)該著重于催化劑的結(jié)構(gòu)和助劑分布。
　　 從材料學(xué)角度出發(fā)，本文采用不同的處理工藝，即熱處理、恒溫水浴處理和液氮處理等方式對Ammomax-10型亞鐵基催化劑和A110型傳統(tǒng)熔鐵催化劑進行處理。同時采用X射線衍射儀(XRD)，采用掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)對處理后的試樣進行結(jié)構(gòu)分析、形貌及元素分布分析。采用比表

3、面儀對處理后的試樣進行抗中毒性能的分析，采用南方化學(xué)遼河催化劑有限公司自制的活性評價裝置對處理后的試樣進行活性、耐熱性和機械性能的評價。實驗結(jié)果表明:
　　 1.通過恒溫水浴方法處理試樣，得到的兩種類型試樣出現(xiàn)晶粒長大和助劑流失現(xiàn)象，其催化活性出現(xiàn)不同程度的下降，其抗中毒性能也出現(xiàn)下降，其耐熱性沒有變化，機械性能下降。
　　 2.通過熱處理方法來處理試樣，得到的兩種試樣出現(xiàn)晶粒長大和助劑更好的固溶與催化劑晶粒內(nèi)部，得到的