[发明专利]一种稀土元素掺杂的钙钛矿型负载钌氨合成催化剂

权利要求书

1.一种稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿型负载钌氨合成催化剂，其特征在于：所述的催化剂以稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿材料为载体，以Ru为活性组分，K₂RuO₄为前驱体，Ru含量以重量计为载体质量的0.5%~10%，稀土元素的掺杂量为载体总质量的1～20%。

2.根据权利要求1所述的稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿型负载钌氨合成催化剂，其特征在于：所述的载体为Ba_1-xLn_x+yZr_1-yO_3-δ的钙钛矿复合氧化物，其中Ln是钪和钇或镧系元素的一种，且0≤x＜1，0≤y＜1；δ为氧空穴浓度，-0.5＜δ＜0.5。

3.根据权利要求2所述的稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿型负载钌氨合成催化剂，其特征在于：所述的镧系元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Er、Yb的一种。

4.根据权利要求2所述的稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿型负载钌氨合成催化剂，其特征在于：所述的Ba_1-xLn_x+yZr_1-yO_3-δ钙钛矿复合氧化物中Ba的前驱体是Ba(NO₃)₂、Ba(CH₃COO)₂、Ba(OH)₂中的一种。

5.根据权利要求2所述的稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿型负载钌氨合成催化剂，其特征在于：所述的Ba_1-xLn_x+yZr_1-yO_3-δ钙钛矿复合氧化物中Zr的前驱体是硝酸锆、硝酸氧锆、氯化氧锆中的一种。

6.一种制备如权利要求2所述的稀土元素掺杂的BaZrO_3-δ基钙钛矿型负载钌氨合成催化剂的方法，其特征在于：所述的Ba_1-xLn_x+yZr_1-yO_3-δ钙钛矿复合氧化物的制备方法采用溶胶-凝胶法、改性共沉淀法、沉积沉淀法中的一种；包括以下步骤：

（1）溶胶-凝胶法：

A、将锆的前驱体和掺杂稀土元素硝酸盐以及钡的前驱体溶解得到混合溶液，在30-90℃条件下，混合搅拌0.5-4 h；

 B、将0.01-5mol/L的络合剂加入步骤A的混合溶液中，同时加入分散剂和稳定剂，得到胶状混合液；络合剂和步骤A的混合溶液中阳离子的摩尔比为1:1-8:1；

C、将胶状混合液用烘箱、水浴或红外灯在60-120℃下蒸发1-12 h，干燥得到凝胶状载体前驱体；

D、将凝胶状载体前驱体放入马弗炉中，以1℃/min的升温速率，在500℃-1500℃条件下焙烧0.5-14h；

（2）改性共沉淀法：

A、与溶胶-凝胶法的步骤A相同；

B、将0.01-5mol/L的沉淀剂缓缓加入步骤A的混合溶液中，在30℃-80℃条件下搅拌0.5-4 h，充分反应后，在母液中陈化1-5 h，离心洗涤2-5次；

C、将离心得到的白色固体在烘箱或红外灯在60-120℃下干燥1-12 h，得到白色的块状物或者粉末；

D、与溶胶-凝胶法的步骤D相同；

（3）沉积沉淀法：

A、将锆的前驱体和掺杂稀土元素硝酸盐溶解得到混合溶液，在30℃-90℃条件下，混合搅拌0.5-4 h；

B、与溶胶-凝胶法的步骤B相同；

C、将步骤B得到的白色固体加入到0.01-5 mol/L的钡的前驱体溶液中，超声处理20-60 min，混合均匀，呈乳白色，然后将草酸、草酸钾、草酸钠的一种或几种的混合溶液缓缓加入，经搅拌、陈化、离心洗涤、热处理后得到载体的前驱体；

D、与溶胶-凝胶法的步骤D相同。