合成氨催化剂的发展和挑战

来源 :中国工程院化工、冶金与材料工程第十二届学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:violence211
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文综述了合成氨催化剂的发展,展望未来的发展趋势.催化合成氨被认为是20世纪最重要的技术发明.目前全球约60%以上人类的生命由合成氨中的氮养育.随着人口增长,预测21世纪下半叶氮肥使用量会增加到2~3倍.氮肥的使用对环境造成严重的后果.未来改革的主要目标一定是全球环境的可持续性,主要对策是提高每公顷耕地产量和化肥利用效率到50%,以及使用可再生能源替代化石资源生产氢气.历经百余年的研究结果表明,Ru、Os、Fe是最好的氨合成催化剂.合成氨的重大意义迫使人们寻找新的技术突破.Fe1-xO基催化剂和钌基催化剂的发现是这种思想体现.本文报告了这两个催化剂的开发和应用过程.Ru催化剂的工业应用受到限制,Fe1-xO基催化剂是目前世界上活性最高、最先进的铁催化剂.新催化剂和新的氨生产方法正在广泛地探索中.
其他文献
当今世界,化石燃料作为主要能源在提供能量的同时,排放出的CO2也给人类带来了气候变暖,海平面升高等一系列生存危机.因此还原CO2形成高能化学燃料作为缓解能源危机和改善环境问题的一种有效的方法,具有重大的科学研究意义.但是,CO2作为一个稳定的非极性分子,将其有效还原利用存在着很大的难度.目前,催化还原CO2的方法,主要包括电催化还原、光催化还原、光电催化还原以及生物催化还原等,但都存在明显的缺点.
本文通过简单的模板诱导共价组装方法合成了金/聚多巴胺(Au-PDA)中空微胶囊,其中金(Au)纳米颗粒嵌入聚多巴胺(PDA)微胶囊壳中,其聚苯乙烯(PS)纳米球用作模板,然后通过四氢呋喃蚀刻除去芯表征结果表明,Au-PDA微胶囊具有良好的中空结构和均匀的尺寸,内径约为385nm,壳层厚度约为30nm,金纳米粒径约为17nm.通过用硼氢化钠(NaBH4)作还原剂还原亚甲基蓝(MB)染料来评估Au-P
作者针对普通混凝土难以满足特殊严酷环境使用要求、现有混凝土结构安全监测系统与混凝土相容性差、监测结果不准确等问题开展系统研究.①针对海洋严酷环境下混凝土结构防腐抗渗性的重大需求,在探究硫铝酸钡钙矿物晶体结构基础上,首次根据量子化学角度揭示其构效关系的本质属性,设计并制备以2.75CaO·3Al2O3·1.25BaO·SO3为主导矿相的硫铝酸钡钙水泥.结合硅酸盐水泥特点,持续设计、开发特种水泥新品种
铜基催化剂中,Cu颗粒的大小对催化剂活性影响十分巨大.本论文通过制备一系列Cu颗粒大小不同,但是相同氧化物载体的Cu-ZnO-ZrO2催化剂研究了Cu颗粒大小对催化剂在分子尺度行为的影响.Cu颗粒大小的变化会直接影响其对H2的解离能力,从而对甲醇合成中间产物的加氢造成影响.降低Cu颗粒大小有助于碳酸盐生成甲酸盐和甲氧基这两个重要的甲醇合成中间产物,提高了催化活性.同时发现了ZnO-ZrO2界面可能
化学链重整还原CO2过程以甲烷和CO2为原料分步制取合成气和CO.本文采用溶胶凝胶法制备了稀土基氧载体LaFeO3,利用沉淀法制备了CuO,并且采用机械混合法制备了铜基-LaFeO3复合氧载体.对氧载体进行了CH4-TPR、O2-TPO和CO2-TPO等表征,并通过CH4和CO2恒温反应对氧载体进行了活性评价.纯的CuO氧载体与CH4的反应活性很低,而纯的LaFeO3与CH4反应虽然活性很高,但是
化学链重整技术是一种通过固态储氧材料(氧载体)实现燃料和水转化制备合成气和纯氢的新工艺.氧化铈(CeO2)是一种重要的储氧材料,特别是其可通过掺杂或界面耦合等方式获得更优储氧性能的特性,使其在化学链技术中具有无可比拟的应用前景.昆明理工大学冶金节能减排与新能源创新团队是国际上最早将氧化铈基复合氧化物应用于甲烷化学链重整技术的课题组之一,本文介绍了近年来本课题组在氧化铈基氧载体方面的最新研究成果,并
1996年发现,如果能实现酸-碱-盐闭路化学循环,则化工清洁生产就能达到零排放.从此开始了盐水解法酸碱联产新化工单元的研究.2012年提出了“动态多相动力学封闭系统”理论,发现这是非平衡热力学中的第三类“熵致有序”结构.将这一理论推广至太阳系,发现了“熵循环流”与“宇宙永动机”,还给出了时间新定义.
应对汽、柴油质量升级、煤化工发展和乙烷裂解制乙烯等带来的挑战,从油化一体化的角度出发,结合中国石化上海石油化工研究院在此领域的研究进展,提出了立足重芳烃资源合理利用生产芳烃的新技术,特别是从劣质重芳烃生产轻质芳烃和烯烃裂解原料的平台技术(PAC技术)和新一代萘前重芳烃处理技术,实现了从劣质重芳烃最大化生产轻质芳烃的目标.
据国家“十五”到“十三五”战略计划及国际汽油行业降烯烃提高辛烷值的发展趋势,针对轻汽油醚化催化蒸馏过程强化技术难题,开发了醚化树脂催化剂,该催化剂增大了催化剂孔容与比表面积,提高了轻汽油醚化反应转化率、延长了催化剂的使用寿命;基于反应体系的反应动力学、相平衡数据以及催化分离内构件的性能,建立了严格的反应精馏数学模型,实现了轻汽油醚化催化蒸馏过程的精准模拟与过程设计;开发了渗流型催化分离内构件,解决
全球除草剂抗性问题日趋严重,年销售额高达50亿美元的草甘膦由于长期使用抗性同样很严重,抗性杂草的治理已成为全世界科研人员急需要解决的难题,研发解决抗性问题的新的除草剂迫在眉睫.本文选用仅对阔叶杂草有效的除草剂苯嘧磺草胺作为先导化合物,期望发明对禾本科杂草同样有效以及可以同时防除抗草甘膦的小飞蓬和牛筋草的新除草剂.采用“中间体衍生化方法”,以氟氯甲苯为原料,参照苯嘧磺草胺结构,通过6年的衍生、替换、