【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
相关申请的交叉引用本申请要求于2023年2月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0018962和于2023年7月25日提交的韩国专利申请no.10-2023-0096826的权益，该两项申请的全部公开内容通过引用并入本专利技术中。本公开涉及一种氨分解催化剂和氨分解方法。
技术介绍
1、近来，随着对环境和能源的兴趣增加，关于氢经济的问题也正在扩大。
2、氢经济是指使用氢气作为主要能源的经济性工业结构。即，它是指脱离目前以化石燃料为中心的能源系统，增加利用氢作为能源的发电系统、产热系统、诸如汽车的机械等，以及新创造稳定地生产、存储和运输氢所需的所有领域的行业和市场的经济系统。
3、在这样的系统中，水可以通过各种手段诸如水的电解、天然气的重整、生物质的气化来生产，并且可以通过管道网络分配或运输到氢燃料电池，但是由于氢的直接运输成本高且风险高，因此对以低价格容易且安全地运输氢的技术越来越感兴趣。
4、有效地存储和运输氢的方法之一是运输氨、分解运输的氨并且用作氢源。
5、由于用于将氨分解成氢和氮的反应是具有大能量差的吸热反应，并且反应的活化能也非常高，因此需要大量的能量来得到有用量的氢气作为产物，因此氢的生产成本很高。
6、因此，对氨分解效率高的氨分解催化剂的研究越来越受到人们的关注。
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术的一个目的是提供一种氨分解效率高的氨分解催化剂。
3、本
4、技术方案
5、根据本公开，提供一种氨分解催化剂，其包括：载体和负载在所述载体上的催化活性组分，其中，所述催化活性组分包含i)作为第一金属的钌(ru)；ii)作为第二金属的镧(la)；和iii)作为第三金属的铝(al)和铈(ce)中的一种或多种，并且所述催化剂具有25％以上的孔隙率。
6、根据一个实施方案，所述氨分解催化剂可以具有约20％以上或约30％以上，且约50％以下或约45％以下的孔隙率。
7、根据一个实施方案，所述氨分解催化剂的孔径的中值可以为约50μm至150μm。更具体地，所述氨分解催化剂的孔径的中值可以为约50μm以上、或约70μm以上、或约80μm以上、或约100μm以上、或约110μm以上，且约150μm以下、或约140μm以下、或约130μm以下。
8、根据一个实施方案，所述载体可以是无机氧化物结构。更具体地，所述无机氧化物可以是包含选自硅、锆、铝和铈中的一种或多种元素的无机氧化物。
9、根据一个实施方案，基于100重量份的所述载体和所述催化活性组分，所述第一金属可以以：约0.01重量份至约0.5重量份；或者约0.01重量份以上、或约0.05重量份以上、或约0.1份重量份以上，且约0.5重量份以下、或约0.4重量份以下、或约0.35重量份以下、或约0.3重量份以下的含量被包含。
10、根据一个实施方案，基于100重量份的所述载体和所述催化活性组分，所述催化活性组分可以以：约20重量份以下；或者约0.1重量份以上、或约0.5重量份以上、或1重量份以上，且约20重量份以下、小于约18重量份、或约15重量份以下、或约12重量份以下的含量被包含。
11、根据一个实施方案，(第二金属)：(第三金属)的重量比可以是：约1：99至约3：7；或者约1：99以上、或约2：98以上、或约3：97以上，且约3：7以下、或约25：75以下。
12、根据一个实施方案，基于所述催化活性组分的总重量，所述第一金属可以以：约0.1重量％至约10重量％；或者约0.1重量％以上、或约0.5重量％以上、或约1.0重量％以上、或约1.5重量％以上，且约10重量％以下、或约7重量％以下、或约5重量％以下、或约3重量％以下的含量被包含。
13、根据一个实施方案，所述氨分解催化剂可以是中空圆柱体的形式。
14、根据一个实施方案，其中，中空圆柱体的圆形横截面的直径可以是：约1mm至约10mm；或者约1mm以上、2mm以上、或约3mm以上、或约4mm以上，且约10mm以下、或约8mm以下、或约7mm以下或约6mm以下。
15、根据一个实施方案，中空的直径可以是圆柱体的圆形横截面的直径的0.1至0.5。
16、根据一个实施方案，载体可以包括包含氧化铝的基底和形成于氧化铝上的二氧化硅层，并且催化活性组分可以包含在形成于二氧化硅层上的催化剂层中。
17、根据本公开，还提供了一种氨分解方法，其包括在上述任意氨分解催化剂的存在下进行氨的分解反应。
18、根据一个实施方案，氨分解可以在以下温度下进行：约400℃至约550℃；或者约400℃以上、或大于约400℃、或约420℃以上，且约600℃以下、或约550℃以下或约530℃以下。
19、如本文所使用的，术语“第一”、“第二”等用于解释各种构件，并且它们仅用于将一个构件与其它构件区分开。
20、此外，本文使用的术语仅用于解释具体实施方案，并不意图限制本专利技术。
21、除非上下文另有明确指示，否则单数表达包括复数表达。
22、如本文所使用的，术语“包括”、“配备”或“具有”旨在指定实施的特征、数字、步骤、构件或它们的组合的存在，并不旨在排除存在或加入一个或多个其它特征、数字、步骤、构件或它们的组合的可能性。
23、此外，在说明每个层或元件形成在每个层或元件“之上”或“上方”的情况下，这意味着每个层或元件形成在每个层或元件的正上方，或者其它层或元件可以另外形成在层之间或物体或基底上。
24、尽管可以对本专利技术进行各种修改并且本专利技术可以具有各种形式，但是将在下面详细说明和解释具体的实施例。然而，应当理解，它们不旨在将本专利技术限制于特定公开，并且本专利技术包括它们的所有修改、等同物或替换而不偏离本专利技术的构思和技术范围。
25、如本文所用，中空圆柱体是指其中形成了穿过圆柱体的圆心的呈较小圆柱体形状的孔的圆柱体形状，并且圆、圆柱体等不一定意味着数学上精确的形状。
26、图1示意性地示出了根据本专利技术一个实施例的催化剂的中空圆柱体的形状。
27、参照图1，可以确认中空圆柱体形状。
28、根据本专利技术的一个方面，提供一种氨分解催化剂，其包括：载体和负载在所述载体上的催化活性组分，其中，所述催化活性组分包含i)作为第一金属的钌(ru)；ii)作为第二金属的镧(la)；和iii)作为第三金属的铝(al)和铈(ce)中的一种或多种，并且所述催化剂具有25％以上的孔隙率。
29、本公开的专利技术人发现，当将催化活性组分负载在特定形状的载体上以制备具有特定孔特性的催化剂时，这种催化剂作为氨分解催化剂可以实现非常高的效率，并完成了本专利技术。
30、氨分解可以由下面反应式来表示。
31、...
【技术保护点】
1.一种氨分解催化剂，包括
2.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，孔径的中值是50μm至150μm。
3.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，所述载体是无机氧化物结构。
4.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，基于100重量份的所述载体和所述催化活性组分，所述第一金属以0.01重量份至0.5重量份的含量被包含。
5.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，基于100重量份的所述载体和所述催化活性组分，所述催化活性组分以20重量份以下的含量被包含。
6.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，所述第二金属：第三金属的重量比是1：99至3：7。
7.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，基于所述催化活性组分的总重量，所述第一金属以0.1重量％至10重量％的含量被包含。
8.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，所述催化剂是中空圆柱体的形式。
9.根据权利要求8所述的氨分解催化剂，其中，所述中空圆柱体的圆形横截面的直径是1mm至10mm。
10.根据权利要求8所
11.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，所述载体包括包含氧化铝的基底和形成于所述氧化铝上的二氧化硅层，并且
12.一种氨分解方法，包括在根据权利要求1至11中任一项所述的氨分解催化剂的存在下进行氨的分解反应。
13.根据权利要求12所述的氨分解方法，其中，所述方法在400℃至600℃下进行。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种氨分解催化剂，包括
2.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，孔径的中值是50μm至150μm。
3.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，所述载体是无机氧化物结构。
4.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，基于100重量份的所述载体和所述催化活性组分，所述第一金属以0.01重量份至0.5重量份的含量被包含。
5.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，基于100重量份的所述载体和所述催化活性组分，所述催化活性组分以20重量份以下的含量被包含。
6.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，所述第二金属：第三金属的重量比是1：99至3：7。
7.根据权利要求1所述的氨分解催化剂，其中，基于所述催化活性组分的总重量，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜京延，金喜婉，尹永燦，金贤斌，郑炳准，韩相范，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：
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