本次报告先介绍了氨催化剂发展历程，对比传统催化剂引出钌基催化剂，进而详细介绍了影响钌催化剂的因素。20世纪初，Harber和Mittasch等开发成功了铁基合成氨催化剂；20世纪30年代，Zenghelis和Stathis首次报道了钌的合成氨催化活性，但在当时钌的催化活性不如铁。直到1972年，Aika等发现，以钌为活性组分、以金属钾为促进剂、以活性碳为载体的催化剂对合成氨有很高的活性，其活化能达到69.1kJ/mol，从而开创了钌催化剂研究的先河；1992年第一个无铁的氨合成催化剂由凯洛格公司（现KBR公司）应用于其KAAP（Kellogg氨合成生产工艺）工艺中。这种钌催化剂以一种石墨化的碳作为载体，据称其活性是传统熔铁催化剂的10～20倍。
影响钌催化剂的因素有钌的母体化合物、载体、促进剂及制备方法。其中，载体不仅用于分散活性组分，增加比表面，防止金属粒子烧结，更重要的是存在SMSI（strong metal-support interaction ) ，并直接影响催化剂的结合形态，从而影响催化剂的活性；促进剂能够改变钌表面的静电场，降低电子逸出功，增强钌与吸附N2分子的电子授受作用，使催化剂的转换频率( TOF) 明显提高；其制备方法很大程度上影响钌粒子在催化剂载体上的分散度，从而影响催化剂的活性，制备方法不同，催化剂的性能将有很大差异。钌基催化剂的推出是氨合成催化剂研究的一个重大突破，有着十分广泛的应用前景。但因钌价贵物稀、活性炭机械强度差、制作过程十分复杂，故从长远看，应利用钌基催化剂的成功经验，采用浸渍法，探索新的活性组分、新的助剂与载体，研制出具有优良性能的钌基或非钌基氨合成催化剂是其发展方向。 |