本文以生物材料(杉木、滤纸和脱脂棉)为模板,制备了一系列具有生物形态的纳米Ba-MgO载体及其负载的Ru基氨合成催化剂。运用场发射扫描电镜(FE-SEM)、能量弥散X射线(EDS)、X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TG/DTG)、程序升温吸附/脱附(TPR/TPD)和高分辨透射电镜(HR-TEM)等表征手段,考察了生物形态纳米Ba-MgO的物相组成、表面微观形貌与性能及以其为载体制备的Ru基氨合成催化剂还原性能的活性组分分散情况,并在10MPa、425℃、10000 h-1的反应条件下对催化剂进行了活性评价。主要研究内容和结论如下:1.实验制备所得的纳米Ba-MgO完整地复制出了生物材料的特殊形貌与结构。通过一系列制备条件的优化研究发现,以脱脂棉为模板制备的纳米Ba-MgO具有较高的比表面积(124 m2/g)。以其为载体负载的Ru基氨合成催化剂,在10MPa、425℃、10000 h-1的反应条件下,出口氨浓度达到18.62%。2.生物形态纳米Ba-MgO可能的形成过程分为三步:前驱体溶液中的Mg2+和Ba2+扩散并吸附到模板表面;干燥脱水后Mg2+和Ba2+沉积在模板表面,生成Mg(OH)2和Ba(OH)2晶核;经高温焙烧,Mg(OH)2和Ba(OH)2发生分解反应,生成生物形态纳米Ba-MgO。实验所用模板的主要含有纤维素、半纤维素和木质素,在高温(600℃)焙烧下基本脱除完全,残留灰分不到1%。3.相较与超声-沉淀-强静电吸附法(SEA),生物模板法(BT)制备的纳米Ba-MgO具有较高得比表面积,其负载的钌基氨合成催化剂也具有较高得催化活性。其主要原因在于:1)活性组分Ru在生物模板法(BT)制备的纳米Ba-MgO载体上具有较高分散度;2)生物模板法(BT)制备的纳米Ba-MgO载体中BaCO3分解温度较低。