La_CoMoN_x_CNTs催化剂上氨分解反应的本征动力学.docx

． 2014 文章编号: 0253-2409 (2014) 06-0758-05 La-催化剂上氨分解反应的本征动力学 (广州大学化学化工学院, 广州, 广东) 氨分解反应制氢反应的本征动力学研究了碳纳米管作为催化剂。研究了浓度和反应温度对反应速率的影响。采用幂指数方程描述反应动力学，确定了本征动力学参数，推导了本征动力学方程，得到了反应的活化度93.. 同时对反应机理进行了研究。碳纳米管催化剂上的氨分解反应遵循Pyhev机理，即表面氮原子的结合和解吸是反应的速率控制步骤。关键词：负载型金属氮化物；催化剂; 氨分解；反应动力学。 ,． ldata，． 3． -:ride;;;近年来，（研究）了无CO燃料电池用氨分解制备氢气的基本步骤，逐渐成为催化研究的热点之一。

氨分解作为氨合成的逆反应，是一个逐渐脱氢的过程。在排除传质过程影响的前提下，主要包括以下步骤： Pt的氨解反应机理指出，当温度为470℃时，为反应的控速步骤。研究了氨在Ir基催化剂上分解的动力学过程，提出了氨分解反应在步骤（态氨分子（NHＲ 001））上的动力学行为。研究发现，反应的速率控制步骤随温度的变化而变化。当反应温度低于NH时为速率控制步骤；当反应温度高于500℃时，第一个解离步骤是NH。对于Ru基催化剂的氨分解反应，许多研究表明表面氮原子的结合和脱附反应速率为2H。控制步骤 [2, 8]。对Alr、Co、Rh、Pt、Pd等催化剂上的氨分解进行了研究。目前研究中的争议主要是由于对氨分解反应的速率控制步骤无法形成统一的认识。计算结果表明，反应的速率控制步骤随着反应条件和活性组分的不同而变化。一般认为，上述步骤中的一个或两个步骤可能是速率控制步骤，而其他几个动力学过程源自 Fe 和 CoNi。催化剂上氮的结合和脱附是步骤（即速率控制步骤），而Rh、Ir、Pt、PdCu等催化剂上的氮氢键断裂是步骤（即速率控制步骤）。 -控制步骤）。 Oyama分别研究了VN上的氨分解反应动力学。，发现过渡收据日期为：2013-12-03；修改日期为：2014年3月27日。

基金项目：国家自然科学基金（）广东省自然科学基金（）联系作者：**惠（@. of on CNTs 759 on Metal 动力学类似于这也证明了过渡金属氮化物的表面性质和催化性能与族金属相似，目前关于过渡金属氮化物催化剂上氨分解反应动力学的基础实验数据还很少。拟通过本征动力学实验研究，建立La-催化剂上氨分解反应的动力学方程，为深入研究过渡金属氮化物上氨分解反应提供理论基础。文献[12]采用等体积浸渍法和程序升温氮化法将碳纳米管载体浸入等体积的溶液中制备氧化物前驱体。所有样品的金属组分负载量均为10%质量分数（以金属氧化物计算）。氮化物可以通过程序升温氮化反应由氧化物前体产生。程序升温氮化工艺如下：氮气和氢气的混合物（氮气与氢气的体积比为300℃）。在60分钟内将温度从室温升至300℃，并在650小时内将温度升至300℃，然后在氮气气氛中冷却至室温。即获得新鲜负载的金属氮化物催化天津先泉仪器有限公司WFS-3010平衡气中氨分解反应的实验方法。

使用气相色谱仪在线分析废气成分，并使用面积校正标准化方法从氢平衡计算氨转化率。在反应温度600℃、原料气配比10%NH90%Ar下，通过改变反应空速考察外部扩散阻力对反应的影响，以及颗粒内传质阻力对反应的影响。通过改变催化剂颗粒尺寸来检查反应。消除内外扩散影响后，确定反应条件为常压、反应温度600℃、空速30000-1。催化剂用量为100mg，粒径为20。浓度对氨分解反应速率的影响。反应系统保持气体空速体积分数为5%，体积分数为5%。 NH 在 600 种动力学条件下进行了研究。体积分数在5%、10%、15%和20%时增加，表明NH浓度对氨分解反应速率的影响。反应体系维持气体空速体积分数为5%，NH3体积分数为5%，考察600浓度对氨分解反应速率的影响。反应系统保持气体空速体积分数为5%、10%、20%、30%和40%。可以看出，反应速率随氢含量的变化而变化。 NH体积分数为5%体积分数为5%，反应级数600为负值。在动力学条件下研究了 10%、20%、30%、40% 和 50%。实验结果如图所示。 CNTs催化剂对反应速率没有影响。这说明温度对反应速率影响很大。随着温度升高，氨分解反应速率不断增加。这是由于氨催化分解反应方程中的指前因子造成的。