用于氨分解的混合金屬氧化物催化劑的制作方法

本發明涉及用于氨分解催化劑的系統和方法，以及更具體地涉及混合金屬氧化物催化劑和生產混合金屬氧化物催化劑的方法。

背景技術：

燃料電池作為最有希望的潔凈能源中的一種由于高效率和低環境污染正在出現。燃料電池已被廣泛用于包括機動車、電子設備、軍事、航空航天等的許多領域。商業燃料電池應用的廣泛傳播采用的一些主要障礙包括潔凈的氫生產、氫存儲、氫的運輸和成本。由具有高氫密度的液體來源生成車載氫(onboard hydrogen)將是克服這些障礙中的一種或多種的令人期望的方法。然而，目前的技術沒有提供由具有高氫密度的液體來源生成的合適的車載氫。

作為氫載體的液體氨具有高能量密度(約3000Wh/kg)和高氫存儲容量(約17.7wt％)兩個優勢，這使得氨適用于通過催化氨分解(AD)就地生產不含CO_x的氫。在工作溫度下得到氨的高度轉化對于未來的實際應用是一個顯著的挑戰。因此，高度有效和穩定的氨催化劑的設計和合成具有很大意義。

為了商品化氫動力車輛，必須開發在中等條件下工作的重力和體積上大的、高壓的氫儲槽。然而，高壓容器成本高、笨重且不安全。氨可以在1MPa或更低的壓力下液化。通過分解車輛上的車載氨可以生成氫。因此，開發改善的氨分解催化劑對于創造低溫下車載氫生成的可行解決方案是重要的。

用于通過氨分解生產氫的技術是眾所周知的。然而，由于不良的催化劑性能，這些技術在燃料電池操作條件下通常是商業上不可行的。氨分解為氫是吸熱過程。因而，高度轉化要求反應物的高反應溫度和低局部壓力。

氨分解在金屬催化劑的存在下進行。現有的系統集中在Ru類載體催化劑上。也已經證明第VIII族金屬(Ni、Ir、Fe、Co和Rh)以及金屬碳化物和金屬氮化物催化氨分解過程。氨分解在Ru、Co、Ni和Fe金屬載體催化劑上高速進行。載體催化劑中金屬活性位點的總數主要取決于金屬分散度，其直接影響催化劑性能。金屬分散度與適當的金屬-載體相互相用是用于氨分解的活性催化劑的設計中的關鍵參數。采用包括SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂的氧化物載體或如中孔碳或碳納米管的新型碳材料作為催化劑載體。

需要用于氨至氫的轉化的改善的催化劑性能的改善的系統和方法以及制造催化劑的方法。

技術實現要素：

實施方式通過提供用于混合金屬氧化物催化劑(用于氨分解)的系統和方法解決了該問題和/或克服了現有技術中的許多缺點和劣勢。

實施方式可以包括用于混合金屬氧化物催化劑(用于氨分解)的系統和方法。該系統和方法可以包括提供第一溶液，其中，第一溶液可以包含鈷、鎳、鐵和其組合的一種或多種第一金屬可溶鹽；鎂、鈣、鍶、鋇和其組合的一種或多種第二金屬可溶鹽；鑭系元素和其組合的一種或多種第三金屬可溶鹽；鋁、過渡金屬、堿金屬和其組合的一種或多種第四金屬可溶鹽。可以在約6.0和約11.0之間的pH下由第一溶液共沉淀一種或多種第一金屬氧化物、一種或多種第二金屬氧化物、一種或多種第三金屬氧化物和一種或多種第四金屬氧化物，以形成類水滑石結構的材料(hydrotalcite-like structured material)。可以老化共沉淀的材料。可以過濾和干燥共沉淀的材料。可以分解干燥的、共沉淀的材料以形成最終的催化劑產物。

本發明的輔助特征、優勢和實施方式由以下詳細描述、附圖和權利要求的考慮闡述或顯而易見。此外，應理解，本發明的上述總結以及以下詳細描述兩者都是示例性的并且旨在提供進一步的解釋，而不限制本發明所要求保護的范圍。

附圖說明

包括附圖以提供本發明的進一步理解并且將其合并且構成本說明書的一部分，示出本發明的優選實施方式，并與詳細描述一起用于解釋本發明的原理。圖中：

圖1示出了氨分解中含鈷的混合金屬氧化物催化劑的催化性能的圖。

圖2示出了La支撐的含鈷的混合金屬氧化物的H₂-TPR曲線的圖。

圖3-7示出了CoMgLa催化劑的X射線光電子光譜法(XPS)Co 2p光譜，其示出了催化劑表面中存在最終的催化劑組合物中的所有金屬組分。

具體實施方式

針對在氨分解中使用的催化劑、特別地混合金屬氧化物催化劑的整體過程描述了系統和方法。本文中所描述的過程僅僅是示例性的過程并且用于說明的目的。如需要可以使用步驟和組分的其他變體和組合。

本文所描述的某些實施方式涉及催化劑產物。該催化劑產物可以是用于氨分解的含鈷的混合金屬氧化物催化劑。該催化劑可以包含：(1)鈷(Co)、鎳(Ni)、或鐵(Fe)或其組合的一種或多種氧化物；(2)鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或其組合的一種或多種氧化物；(3)鑭系元素(lanthanide)的一種或多種氧化物或至少兩種不同鑭系元素的氧化物的組合；和(4)鋁、過渡金屬、堿金屬和其組合的一種或多種氧化物。通過分解催化劑的類水滑石結構的中間體形式可以生產催化劑。

本文所描述的某些實施方式還包括制備用于氨分解的混合金屬氧化物催化劑的方法。在某些實施方式中，制備方法可以包括共沉淀可以產生類水滑石結構的材料的多種金屬氧化物。共沉淀之后，可以過濾和/或干燥制備的類水滑石結構的材料。干燥的材料可以經受煅燒階段以將類水滑石結構的材料分解為混合金屬氧化物相。

催化劑組合物

本文所描述的某些實施方式可以涉及催化劑產物。該催化劑產物可以是用于氨分解的含鈷的混合金屬氧化物催化劑。在某些實施方式中，催化劑可以包含：(1)鈷(Co)、鎳(Ni)、鐵(Fe)和其組合的一種或多種氧化物；(2)鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、和其組合的一種或多種氧化物；(3)鑭系金屬和其組合的一種或多種氧化物；(4)鋁、過渡金屬氧化物、堿金屬氧化物、和其組合中的一種或多種氧化物。

第一金屬氧化物可以優選地包含鈷氧化物如Co₃O₄。其他的鈷氧化物可以是可能的并可以用在組合中。在可替換的實施方式，也可以使用鎳氧化物或鐵氧化物，如NiO、Ni₂O₃、FeO、Fe₃O₄、Fe₄O₅和Fe₂O₃。在某些實施方式中，第一金屬氧化物可以是鈷氧化物、鎳氧化物和/或鐵氧化物中的一種或多種的混合物。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第一金屬氧化物的含量可以小于最終的催化劑產物的約30重量百分數。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第一金屬氧化物的含量可以小于最終的催化劑產物的約40重量百分數。

第二金屬氧化物可以優選地是鎂氧化物，如MgO。其他堿土金屬氧化物可以是可能的，如鈣氧化物、鍶氧化物和鋇氧化物。在某些實施方式中，第二金屬氧化物可以是堿土金屬氧化物中的一種或多種混合物的混合物。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第二金屬氧化物的含量可以在約0.001重量百分數和約50重量百分數之間。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第二金屬氧化物的含量可以在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

第三金屬氧化物可以優選地是鑭系元素氧化物。本文所使用的“鑭系元素”包括鑭至鐿(Yb)系列中的元素。優選的鑭系氧化物包括La₂O₃、CeO₂和Pr₂O₃。在某些實施方式中，可以使用鑭氧化物。也可以使用不同鑭系金屬氧化物的組合。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第三金屬氧化物的含量可以在最終的催化劑產物的約0.001重量百分數至約30重量百分數之間。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第三金屬氧化物的含量可以在最終的催化劑產物的約0.001重量百分數至約15重量百分數之間。

第四金屬氧化物可以是鋁氧化物(氧化鋁)、過渡金屬氧化物和/或堿金屬氧化物中的一種或多種。應理解第四金屬氧化物與第一、第二或第三金屬氧化物不同。因此，可能的過渡金屬氧化物包括鈧、鈦、釩、鉻、錳、鎳、銅、鋅、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、銀、鎘、鉿、鉭、鎢、錸、鋨、銥、鉑、金、汞和。優選的堿金屬是鋰、鈉、鉀、銣和銫，更特別地是鋰、鈉或鉀。在某些實施方式中可以使用一種或多種的各種第四金屬氧化物的組合。在某些實施方式中，最終的催化劑產物中的第四金屬氧化物的含量可以在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

在某些實施方式中，特別地在不使用氧化鋁時，第四金屬氧化物可以是過渡金屬氧化物或堿金屬氧化物。可替換地，在一些實施方式中可以不存在第四金屬氧化物。

本文所描述的沉淀的材料形成中間體類水滑石結構的中間體形式。通過分解催化劑的水滑石樣結構的中間體形式可以生產最終的催化劑產物。

在某些實施方式中，最終的催化劑產物可以包含一種或多種鈷氧化物、一種或多種鎂氧化物和一種或多種鑭氧化物，可選地連同氧化鋁。在某些實施方式中，最終的催化劑產物可以包含Co₃O₄、MgO、Al₂O₃、La₂O₃和CeO₂。

在某些實施方式中，最終的催化劑產物可以包含Co₃O₄、MgO、Al₂O₃和La₂O₃，其比率使得鈷含量是約0.001至30.0重量百分數，氧化鋁含量是約0.001至約30.0重量百分數，以及鎂含量是約0.001至約50.0重量百分數。在上述實施方式的任一個中，鑭系金屬含量可以是約0.001至約30.0重量百分數或約0.001至約20.0重量百分數。上述重量百分數中的每個是基于最終的催化劑產物的總重量。

在某些其他的實施方式中，最終的催化劑產物可以包含Co₃O₄、MgO、Al₂O₃和La₂O₃，其比率使得鈷氧化物含量是約0.001至30.0重量百分數，氧化鋁含量是約0.001至約30.0重量百分數，以及鎂氧化物含量是約0.001至約50.0重量百分數。在上述實施方式中的任一個中，鑭氧化物含量可以是約0.001至約30.0重量百分數或約0.001至約20.0重量百分數。上述重量百分數中的每個是基于最終的催化劑產物的總重量。

最終的催化劑產物可以優選地在約350℃和約550℃之間的溫度下操作。

生產方法

可以制備包含第一金屬鹽、第二金屬鹽、第三金屬鹽和第四金屬鹽的混合金屬可溶鹽的第一溶液。可溶鹽可以包含分別用于制備第一、第二、第三和第四金屬氧化物的對應的第一、第二、第三和第四金屬的硝酸鹽、氯化物和其他可溶鹽。第一溶液可以包含最終的催化劑組分的鹽。溶劑可以是水。可以存在少量的其他可混溶溶劑，條件是它們不會顯著不利地影響催化劑的形成。

可以從混合金屬鹽溶液中共沉淀出混合金屬氧化物。可以將共沉淀過程中液相的pH控制在約6.0至約11.0、更優選地約7.0至約10.0、以及更優選地約7.5和約9.0之間的范圍內。通過使用堿性化合物，例如氫氧化鈉或氫氧化鈣或氨可以完成pH值的調節。因此，可以看出可以通過添加可溶鋁鹽、可溶過渡金屬鹽、可溶堿金屬鹽或堿金屬氫氧化物提供第四金屬氧化物，來調節混合金屬鹽溶液的pH。如果沒有添加鋁鹽，則第四金屬氧化物可以源自作為調節pH的堿添加的堿金屬。在沒有添加可溶鋁鹽或可溶過渡金屬鹽并通過氨或氫氧化鈣調節pH時，例如，催化劑產物可以僅包含第一、第二和第三金屬氧化物。

共沉淀過程可以產生包含第一金屬氧化物、第二金屬氧化物、第三金屬氧化物和第四金屬氧化物的類水滑石結構的材料。層狀雙重氫氧化物，也稱為類水滑石化合物，是允許不同的二價和三價陽離子均勻混合的陰離子粘土材料。

共沉淀過程中的反應溫度可以在約40℃和約90℃之間。在某些實施方式中，反應溫度可以在約55℃和80℃之間或約60℃和約75℃之間。

在某些實施方式中，類水滑石結構的材料中的催化劑組分的范圍可以是：基于催化劑組分的總重量，MgO約0.001-50重量百分數，Co約0.001-30重量百分數，Al約0.001-30重量百分數，以及La約0.001-20重量百分數。在某些其他的實施方式中，類水滑石結構的材料中的催化劑組分的范圍可以是：基于催化劑組分的總重量，MgO約0.001-50重量百分數，鈷氧化物約0.001-30重量百分數，鋁氧化物約0.001-30重量百分數，以及鑭氧化物約0.001-20重量百分數。

共沉淀之后，可以老化得到的包含類水滑石結構的材料的泥漿。在某些實施方式中，老化可以持續4或更多個小時、更優選地12或更多個小時、更優選地24或更多個小時。在某些實施方式中，可以不進行老化。可以在預定溫度下進行老化。預定溫度可以是室溫。在某些實施方式中，預定溫度可以是約0℃至約50℃。

可以過濾和/或用蒸餾水洗滌包含類水滑石結構的材料的老化泥漿。可以干燥包含類水滑石結構的材料的老化泥漿。可以在烘箱中干燥類水滑石結構的材料。烘箱可以在約50℃和約100℃之間、優選地約60℃和約90℃之間、優選地約65℃和約80℃之間的溫度下操作。

干燥的類水滑石結構的材料可以經受煅燒階段。煅燒階段可以在約100℃至約800℃、更優選地約500℃至約600℃之間的空氣或氮氣流中發生。在煅燒階段中，應當分解類水滑石結構的材料以產生作為最終的催化劑產物的混合金屬氧化物相。通過水滑石的分解可以得到具有小晶體尺寸、高分散度和大的比表面積的金屬氧化物的均勻混合物。該煅燒方法可以進一步保證形成具有類尖晶石或金剛砂結構的活性鈷物質。

在某些實施方式中，催化劑制備可以產生高催化劑分散度。在某些實施方式中，共沉淀可以有利于形成高濃度的活性位點并可以導致較強的金屬-載體相互相用。在某些實施方式中，得到的本發明的混合金屬氧化物催化劑對于低溫下的氨分解可以是非常活躍的且對于氨分解可以呈現出優異的催化劑穩定性。

在某些實施方式中，第三金屬氧化物(鑭系金屬氧化物)可以提供與第一金屬氧化物如一種或多種鈷氧化物、一種或多種第二金屬氧化物如鎂氧化物和一種或多種第四金屬氧化物如鋁氧化物形成物理和化學鍵的結構。

實施例

實施例1.制備含鈷催化劑

通過共沉淀方法制備含鈷的混合金屬氧化物化合物。

在一個示例性的方法中，通過將對應金屬的純度級別硝酸鹽溶解在蒸餾水中得到前體溶液：2.47g Co(NO₃)₂ 6H₂O、18.7g Mg(NO₃)₃、10.4g Al(NO₃)₃和2.238g La(NO₃)₃。制備用作沉淀劑的0.1M NaOH的溶液。

混合金屬鹽溶液以形成第一溶液。這產生混合的Co、Al、La和Mg金屬鹽溶液。

將一定體積的蒸餾水放入燒杯中，加熱至65℃并用0.1M NaOH調節pH以達到pH＝8.0。這稱為第二溶液。在強烈攪拌下同時將第一溶液(混合的Co、Al、La和Mg金屬鹽溶液)和沉淀物引入至第二溶液中。得到漿料。在母液(mother liquor)中老化得到的漿料24h。然后過濾漿料并用蒸餾水徹底洗滌若干次。將沉淀物與100ml蒸餾水混合，然后在真空(200毫巴)下在旋轉蒸發器中在65℃下干燥。在75℃的烘箱中干燥所干燥的材料四小時。在500℃下進一步煅燒得到的樣品5小時，以提供包含鈷、鎂、鋁和鑭的氧化物的最終的催化劑產物。

實施例2.測試用于氨分解的催化活性

在微型反應器(Microactivity-Reference)(PID Eng&Tech,Madrid,Spain)中執行用于將氨分解為氫和氮的催化劑的測試。將具有125-250μm顆粒尺寸的0.5-1.0g樣品引入到石英反應器(ID 6.0mm)中，并用純氫流在600℃下活化5h。完成還原過程之后，將反應器溫度降低至350℃，并通過1200h^-1的氣時空速(GHSV)用純氨流替換氫流。在350℃和600℃之間改變反應溫度。

通過安裝有熱導檢測器和Poropak Q柱的在線連接的氣相色譜儀(GC-450Varian,USA)進行反應器的入口和出口氣體的分析。

在圖1中，呈現了根據實施例1中制備的催化劑在氨分解反應中的催化性質測試的實驗數據。

包含Co、Mg和La的催化劑樣品在低于500℃的溫度下示出了優異的催化活性。

圖2示出了La支撐的含鈷混合金屬氧化物的H₂-TPR曲線的圖。隨著La的含量增加，氫耗峰(hydrogen consumption peak)的最大值降低了約150℃。因此，因為催化劑組合物中存在La，減少Co顆粒使活化能繼續更低。結果是增加鈷活性位點的數目且對應的催化劑的催化活性較高。

圖3A-3E示出了CoMgLa-氧化鋁催化劑的X射線光電子光譜法(XPS)Co 2p光譜，其示出了最終的催化劑組合物中存在所有組分。該數據與圖2中測試的組合物有關。

通過以下實施方式仍進一步示出本發明，其不旨在限制權利要求。

實施方式1.一種用于制備用于氨分解的催化劑的方法，該方法包括：提供包含以下的第一溶液：選自鈷可溶鹽、鎳可溶鹽、鐵可溶鹽和其組合的第一金屬可溶鹽；選自鎂可溶鹽、鈣可溶鹽、鍶可溶鹽、鋇可溶鹽和其組合的第二金屬可溶鹽；選自鑭系元素可溶鹽和其組合的第三金屬可溶鹽；以及可選地，選自鋁可溶鹽、過渡金屬可溶鹽、堿金屬可溶鹽和其組合的第四金屬可溶鹽；在約6.0和約11.0之間的pH下由第一溶液共沉淀第一金屬氧化物、第二金屬氧化物、第三金屬氧化物和可選的第四金屬氧化物，以形成類水滑石結構的材料；以及分解類水滑石結構的材料以形成催化劑。

實施方式2.根據實施方式1的方法，其中，存在第四金屬可溶鹽和第四金屬氧化物。

實施方式3.根據實施方式1或實施方式2的方法，其中，第一金屬氧化物包含鈷氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鈷含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式4.根據實施方式1至3中任一項或多項的方法，其中，類水滑石結構的材料中的鎂含量在約0.001重量百分數和約50重量百分數之間。

實施方式5.根據實施方式1至4中任一項或多項的方法，其中，第三金屬氧化物包含鑭氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鑭氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式6.根據實施方式1至5中任一項或多項的方法，其中，存在第四金屬氧化物，優選地其中，第四金屬氧化物包含鋁氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鋁氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式7.根據實施方式1至6中任一項或多項的方法，進一步包括將第一溶液添加到第二溶液中，第二溶液是pH在約6.0和約11.0之間的水溶液。

實施方式8.根據實施方式1至7中任一項或多項的方法，進一步包括老化共沉淀的材料。

實施方式9.根據實施方式1至8中任一項或多項的方法，其中，老化包括在第一溶液中老化共沉淀的材料約24小時。

實施方式10.根據實施方式1至9中任一項或多項的方法，進一步包括干燥共沉淀的材料，或干燥老化的材料。

實施方式11.根據實施方式1至10中任一項或多項的方法，其中，在約80℃下進行干燥。

實施方式12.根據實施方式1至11中任一項或多項的方法，其中，分解包括約100℃至約800℃之間的煅燒階段。

實施方式13.根據實施方式1至12中任一項或多項的方法，其中，催化劑包含Co₃O₄、MgO、Al₂O₃和La₂O₃。

實施方式14.一種通過實施方式1至13中任一項或多項的方法制備的用于氨分解的催化劑。

實施方式15.一種用于氨分解的催化劑，該催化劑包含：選自鈷氧化物、鎳氧化物、和鐵氧化物和其組合的第一金屬氧化物；選自鎂氧化物、鈣氧化物、鍶氧化物、鋇氧化物和其組合的第二金屬氧化物；選自鑭系金屬氧化物的第三金屬氧化物；以及可選地，選自鋁氧化物、過渡金屬氧化物、堿金屬氧化物和其組合的第四金屬氧化物，其中，通過共沉淀第一金屬氧化物、第二金屬氧化物、第三金屬氧化物和可選的第四金屬氧化物以形成隨后分解的類水滑石結構的材料來形成催化劑。

實施方式16.根據實施方式15的催化劑，其中，存在第四金屬氧化物。

實施方式17.根據實施方式15或實施方式16的催化劑，其中，第一金屬氧化物包含鈷氧化物，優選地其中，鈷氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式18.根據實施方式15至17中任一項或多項的催化劑，其中，第二金屬氧化物的含量在約0.001重量百分數和約50重量百分數之間。

實施方式19.根據實施方式15至18中任一項或多項的催化劑，其中，第三金屬氧化物包含鑭氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鑭氧化物的含量在約0.001重量百分數和約15重量百分數之間。

實施方式20.根據實施方式15至19中任一項或多項的催化劑，其中，第四金屬氧化物包含鋁氧化物，優選地其中，鋁氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式21.一種用于制備用于氨分解的催化劑的方法，該方法包括：提供包含以下的第一溶液：選自鈷可溶鹽、鎳可溶鹽、鐵可溶鹽和其組合的第一金屬可溶鹽；選自鎂可溶鹽、鈣可溶鹽、鍶可溶鹽、鋇可溶鹽和其組合的第二金屬可溶鹽；選自鑭系元素可溶鹽和其組合的第三金屬可溶鹽；以及選自鋁可溶鹽、過渡金屬可溶鹽、堿金屬可溶鹽和其組合的第四金屬可溶鹽；在約6.0和約11.0之間的pH下由第一溶液共沉淀第一金屬氧化物、第二金屬氧化物、第三金屬氧化物和第四金屬氧化物，以形成類水滑石結構的材料；以及分解類水滑石結構的材料以形成催化劑。

22.根據實施方式21的方法，其中，第一金屬氧化物包含鈷氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鈷含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式23.根據實施方式21至22中任一項或多項的方法，其中，類水滑石結構的材料中的鎂含量在約0.001重量百分數和約50重量百分數之間。

實施方式24.根據實施方式21至23中任一項或多項的方法，其中，第三金屬氧化物包含鑭氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鑭氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式25.根據實施方式21至24中任一項或多項的方法，其中，第四金屬氧化物包含鋁氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鋁氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式26.根據實施方式21至25中任一項或多項的方法，進一步包括將第一溶液添加到第二溶液中，第二溶液是pH在約6.0和約11.0之間的水溶液。

實施方式27.根據實施方式21至26中任一項或多項的方法，進一步包括老化共沉淀的材料。

實施方式28.根據實施方式21至27中任一項或多項的方法，其中，老化包括在第一溶液中老化共沉淀的材料約24小時。

實施方式29.根據實施方式21至28中任一項或多項的方法，進一步包括干燥共沉淀的材料，或干燥老化的材料。

實施方式30.根據實施方式21至29中任一項或多項的方法，其中，在約80℃下進行干燥。

實施方式31.根據實施方式21至30中任一項或多項的方法，其中，分解包括約100℃至約800℃之間的煅燒階段。

實施方式32.根據實施方式21至31中任一項或多項的方法，其中，催化劑包含Co₃O₄、MgO、Al₂O₃和La₂O₃。

實施方式33.一種通過實施方式21至32中任一項或多項的方法制備的用于氨分解的催化劑。

實施方式34.一種用于氨分解的催化劑，該催化劑包含：選自鈷氧化物、鎳氧化物、和鐵氧化物和其組合的第一金屬氧化物；選自鎂氧化物、鈣氧化物、鍶氧化物、鋇氧化物和其組合的第二金屬氧化物；選自鑭系金屬氧化物的第三金屬氧化物；選自鋁氧化物、過渡金屬氧化物、堿金屬氧化物和其組合的第四金屬氧化物，其中，通過共沉淀第一金屬氧化物、第二金屬氧化物、第三金屬氧化物和第四金屬氧化物以形成隨后分解的類水滑石結構的材料來形成催化劑。

實施方式35.根據實施方式34的催化劑，其中，第一金屬氧化物包含鈷氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鈷氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式36.根據實施方式34至35中任一項或多項的催化劑，其中，類水滑石結構的材料中的第二金屬氧化物的含量在約0.001重量百分數和約50重量百分數之間。

實施方式37.根據實施方式34至36中任一項或多項的催化劑，其中，第三金屬氧化物包含鑭氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的鑭氧化物的含量在約0.001重量百分數和約15重量百分數之間。

實施方式38.根據實施方式34至37中任一項或多項的催化劑，其中，第四金屬氧化物包含鋁氧化物，優選地其中，類水滑石結構的材料中的第四金屬氧化物的含量在約0.001重量百分數和約30重量百分數之間。

實施方式39.根據實施方式35至38中任一項或多項的催化劑，包含Co₃O₄、MgO、Al₂O₃和La₂O₃。

通常，組合物或方法可以可替換地包括本文公開的任何合適的組分或步驟、或由或基本由本文公開的任何合適的組分或步驟組成。本發明可以另外或可替換的配制為不含或基本上不含在現有技術組合物中使用的或對實現該權利要求的功能和/或目標不需要的另外的任何組分、原料、組分、佐劑、或物質或步驟。

本文所使用的和權利要求中的術語“一個”和“一種”不表示數量的限制，而表示存在參考項目中的一種或多種。除非上下文另外明確指出，否則術語“或”是指“和/或”。

考慮到所討論的測量和與具體量的測量相關的誤差(例如，測量系統的限制)，本文所使用的“約”包括在由本領域普通技術人員確定的具體值的偏差可接受范圍內的所述值和平均值。例如，“約”可以是指在一種或多種標準偏差內。

涉及相同組分或性質的所有范圍的端點包括端點，并且可獨立地組合，并且包括所有中間點和可選的范圍(例如，“高達約25wt.％，或更具體地，約5wt.％至約20wt.％”的范圍包括端點和范圍“約5wt.％至約25wt.％”如約10wt％至約23wt％等的所有中間值)。

在這里使用的術語“第一”、“第二”等，“主要的”、“次要的”等等，不表示任何順序、數量、或重要性，而是用來區分一個要素與另一個要素。

除非另有定義，否則在本文中使用的技術和科學術語具有與本發明所屬領域的技術人員通常理解的相同的含義。

貫穿說明書的提及的“一個實施方式”、“另一個實施方式”、“一種實施方式”等是指所描述的特別的元件(例如，性質、結構、和/或特征)連同該實施方式被包含在本文中所描述的至少一個實施方式中，并且有或沒有存在于其它實施方式中。此外，應該理解的是，所描述的要素可以以任何合適的方式組合于各個實施方式中。

盡管上述描述針對于本發明的優選實施方式，應注意，對于本領域的那些技術人員而言，其他的變體和修改將是顯而易見的，并且在不背離本發明的精神或范圍下可以進行。此外，連同本發明的一個實施方式描述的特征可以與其他實施方式結合使用，即使以上沒有明確地闡述。