钌碳催化剂原理？

钌碳催化剂原理：钌炭催化剂是一种将金属钌负载在活性炭表面而产生催化作用的催化剂。

钌碳催化剂拥有非常广泛的应用场景。通常钌炭的合成可分为化学法和物理法。物理法通常是将金属原子使用物理方法沉积到活性炭表面，应用不广。工业生产中通常使用化学法进行制备，通常分为浸渍和还原。然而目前这些方案生产的钌炭催化剂中钌的分散度较低，其中分散度是指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例，通常钌的分散度不超过40％，即有超过60％的钌没有得到有效利用。因此如何提高钌炭催化剂的分散度是急需解决的技术问题。

钌炭催化剂具有良好的加氢性能；可以在常温常压下活化N2和H2分子，适用于低 温低压合成氨。同时在脂肪族羰基化合物和芳香烃环中，于较温和地状况下氢化，表现出高 的活性而没有副反应，当反应系统中存在水时，钌催化剂呈现较高的活性。钌催化剂在酸性 和碱性溶剂中稳定且能够在强酸反应中使用。钌炭催化剂的制备技术主要采用浸渍法、沉淀法等。美国专利US6495730B1报 道了可溶性三氯化钌浸渍载体制备了钌基炭载催化剂用于羧酸的加氢反应。中国专利 CN1970143A公开了一种将可溶性钌盐与表面活性剂混合均勻后，用还原剂还原为钌胶体溶 液，然后加入载体通过浸渍法负载得到纳米加氢钌炭催化剂。刘寿长等研究了浸渍法制备 苯部分加氢制环己烯的钌炭催化剂。徐三魁等采用可溶性三氯化钌与载体活性炭混勻搅拌 回流后，用氢氧化钠调节PH将Ru沉淀后用甲醛还原，得到Ru/C催化剂。上述的钌炭催化 剂制备方法或技术都存在一定的缺陷。浸渍法制备技术的基本原理，一方面是因为固体的 孔隙与液体接触时由于表面张力的作用而产生毛细管压力，使液体渗透到毛细管内部；另 一方面是活性组分在载体表面的吸附。但沉积在催化剂载体的金属的最终分散度取决于许 多因素的相互作用，这些因素包括浸渍方法、吸附的强度，以吸留溶质形式存在的金属化合 物相比于吸附在孔壁上的物种的程度，以及加热与干燥时发生的化学变化等。因此，对上述 影响因素的控制比较困难，从而造成金属分布较难按预设的分布控制，金属的负载量偏低 等。沉淀法是经典的广泛应用的一种的催化剂制备方法，其基本原理是，在含有金属盐类的 溶液中，加入沉淀剂通过复分解反应，生成难溶的盐或金属水合氧化物或凝胶从溶液中沉 淀出来。沉淀法的影响因素很多，主要有溶液浓度、PH、温度、加料方式、搅拌强度等，沉淀过 程非常复杂，生成的沉淀晶体容易团聚，从而导致最终的金属粒子的大小分布不均勻，同时 沉淀法容易将杂质包藏，引入其他杂质。