氨气（NH₃）作为生产化肥的主要原料,对于农业的发展意义重大。除此之外,氨还是一种极具发展潜力的储氢介质,能够极大限度的降低储存运输氢气的风险和能耗（因在低压条件下进行储运）。然而,目前工业合成氨的主要方法,依然是采用传统的Haber-Bosch工艺,利用Fe基催化剂在高温（450-600°C）和高压（20-40 MPa）的条件下进行,从而导致高成本,高污染,高能耗的产生。而温和条件下（<450°C,<5 MPa）具有高活性的Ru基催化剂能够显著降低反应条件,从而成为了替代Fe基催化剂的第二代合成氨催化剂。本工作研究了钙钛矿氧化物BaCeO₃载体的碱性和稀土元素对载体B位的修饰（ABO₃）对Ru基合成氨催化剂性能的影响。根据研究,BaCeO₃碱性位的强弱和碱性密度的大小均会影响Ru/BaCeO₃催化剂的催化性能。不同稀土元素对BaCeO₃的修饰会改变催化剂表面氧空位浓度、Ru的尺寸和分散程度,从而也会显著影响Ru基钙钛矿氧化物催化剂的催化性能。通过调控焙烧温度合成了两种强碱性BaCeO₃载体,并利用等体积浸渍法制备了一系列Ru/BaCeO₃催化剂。催化结果表明,在Ru的负载量为1.25%时,Ru/BaCeO₃-a催化剂的TOF值在3.0 MPa,450°C达到最大值(3.23min^-1)。在3.0 MPa,450°C条件下,1.25%Ru/BaCeO₃-a(24 mmol·g^-1·h^-1)具有较1.25%Ru/BaCeO₃-b(18 mmol·g^-1·h^-1)更高的合成氨速率。在添加4%Cs助剂后,合成氨速率进一步提高,达到28 mmol·g^-1·h^-1,且经过120 h催化反应后催化活性没有衰减。CO₂-TPD表征表明两种载体均具有较强的碱性位,而BaCeO₃-a具有更高的碱性密度,因而更易于电子向Ru表面的传输。XPS和H₂-TPR表明,Ru/BaCeO₃-a催化剂发生了较强的金属载体间强相互作用（SMSI作用）,能够产生更多的氧空位。HRTEM表明,Ru/BaCeO₃-a中Ru颗粒尺寸较Ru/BaCeO₃-b更接近2 nm,从而能够暴露更多B₅活性位（Ru表面N≡N解离的活性位）。基于强碱性BaCeO₃-a载体的合成条件,利用共沉淀法引入多种稀土元素（La,Y,Pr）,制备了一系列多元素复合钙钛矿氧化物载体材料(Ba Ce_0.9REE_0.1O_3-δ,REE代指稀土金属元素)。通过XRD与XPS的表征,证明稀土元素确实进入了BaCeO₃的晶相中。催化性能测试结果表明,在3.0MPa,450°C条件下,2.5%Ru/Ba Ce_0.9La_0.1O_3-δ的合成氨速率达到最大值(34mmol·g^-1·h^-1),高于2.5%Ru/Ba Ce_0.9Y_0.1O_3-δ(30 mmol·g^-1·h^-1),2.5%Ru/BaCeO₃(28 mmol·g^-1·h^-1)及2.5%Ru/Ba Ce_0.9Pr_0.1O_3-δ(22 mmol·g^-1·h^-1),且具有100 h的氨合成稳定性。根据H₂-TPR和XPS的表征,证明La的引入提高了催化剂的氧空位浓度。HRTEM表明,La的引入使催化剂的Ru颗粒尺寸明显减小,这是因为La的引入增强了催化剂中Ru与载体之间的SMSI作用,促进了催化剂中Ru的分散和尺寸的减小。