钌基和铁基催化剂上氨合成催化反应的氘反同位素效应  

Deuterium Inverse Isotopic Effect in Ammonia Synthesis over Ru-Based and Fe-Based Catalysts

作　　者：林敬东[1] 廖代伟[1] 张鸿斌[1] 万惠霖[1] 蔡启瑞[1] 

机构地区：[1]厦门大学化学化工学院化学系,物理化学研究所,固体表面物理化学国家重点实验室,醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室,福建厦门361005

出　　处：《催化学报》2010年第2期153-155,共3页

基　　金：国家自然科学基金(20673089);国家重点基础研究发展计划(973计划;2009CB939804)

摘　　要：氘反同位素效应是合理阐明过渡金属催化剂上氨合成催化反应机理的重要实验依据之一.在N2/H2(或D2)体积比1/3,0.2MPa,633～733K和GHSV=24000或12000h-1的条件下,检测到了Ru基(纯Ru,Ru/γ-Al2O3,K-Ru/γ-Al2O3,Ru/MgO,K-Ru/MgO和Ba-Ru/MgO)和Fe基(纯Fe和A110-3)催化剂上强的氘反同位素效应(rD/rH≈2),其数值随催化剂和反应温度的变化而变化.这可能是动力学同位素效应与热力学同位素效应二者相互强竞争的结果.The deuterium inverse isotopic effect （DIIE） is important for the clarification of the ammonia synthesis mechanism over transition metal catalysts. We investigated the DIIE over Ru-based and Fe-based catalysts including pure Fe, multi-promoted fused Fe, pure Ru, Ru/γ-Al2O3, K-Ru/γ-Al2O3, Ru/MgO, K-Ru/MgO, and Ba-Ru/MgO under the reaction conditions of N2/H2 （or D2） volume ratio = 1/3, 0.2 MPa, 633-733 K, and GHSV = 24 000 and 12 000 h-1. A strong DIIE （rD/rH of about 2） was observed over the above catalysts. The trend of the DIIE with catalysts and temperature indicated a strong competition between the dynamic and thermodynamic factors.

关 键 词：合成氨 氘反同位素效应 钌基催化剂 铁基催化剂 氢助解离 解离式机理 缔合式机理 

分 类 号：O643.32[理学—物理化学]