CN120205163A 催化材料及其用途（牛津大学科技创新有限公司）

(30)优先权数据2001706.72020.02.07(62)分案原申请数据(71)申请人牛津大学科技创新有限公司地址英国(72)发明人曾适之胡信诚方辉煌(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司专利代理师刘明海胡彬B01J23/882(2006.01)B01J37/34(2006.01)B01J35/00(2024.01)B01J35/45(2024.01)(54)发明名称催化材料及其用途2其中，所述金属氧化物包含氧化镁，所述氧化镁包含暴露(111)晶面。2.根据权利要求1所述的催化材料，其中所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少3.根据权利要求1或2所述的催化材料，其中所述金属M为Ru组成的组中的一种或多种，4.根据权利要求1、2或3所述的催化材料，其中所述催化材料包含：0.01-30.0%w/w的所述金属M,和40.0-99.9%w/w的所述金属氧化物，优选地其中所述催化材料包含：2.5-6.0%w/w的所述金属M,和85.0-97.5%w/w的所述金属氧化物。5.根据前述权利要求任一项所述的催化材料，其中所述金属M具有0.5-100nm的平均粒度。6.根据前述权利要求任一项所述的催化材料，其进一步包含促进剂Q,其中所述Q选自7.根据权利要求6所述的催化材料，其中M:Q的摩尔比为1:(0.1-3)。8.根据前述权利要求任一项所述的催化材料，其中所述金属氧化物由氧化镁组成。9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的催化材料，其中所述金属氧化物包含氧化镁和氧化铈，其中所述氧化镁包含暴露(111)晶面。10.根据权利要求9所述的催化材料，其中所述氧化铈包含暴露(100)晶面。11.根据权利要求10所述的催化材料，其中所述(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少12.根据权利要求9、10和11中任一项所述的催化材料，其中所述金属氧化物作为离散的氧化镁颗粒和离散的氧化铈颗粒的混合物(例如氧化镁和氧化铈的物理混合物)提供，或所述金属氧化物作为多种颗粒提供，这些颗粒中的至少一些包含氧化镁和氧化铈的混合物(例如氧化镁和氧化铈的化学混合物)。13.用于制备如前述权利要求任一项所述的催化材料的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供如前述权利要求任一项所定义的金属氧化物，b)在所述金属氧化物上沉积金属M,其中所述M如其前述权利要求任一项所定义，和c)任选地还原步骤b)产生的产物。14.氨的催化分解方法，所述方法包括使氨与催化材料接触的步骤，所述催化材料包3i)包含暴露(111)晶面的氧化镁，或iii)包含暴露(111)晶面的氧化镁和氧化铈；15.根据权利要求14所述的方法，其中所述金属氧化物包含、基本上由或由氧化铈组16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少17.根据权利要求14、15和16中任一项所述的方法，其中所述氧化铈包含暴露(100)晶18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中所述(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少40%。19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其中所述金属M为Ru和任选的选自由20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，其中所述催化材料包含：0.01-15.0%w/w的所述金属M,和55.0-99.9%w/w的所述金属氧化物。21.根据权利要求14至20中任一项所述的方法，其中所述方法在间歇条件下或连续流动条件下进行。22.根据权利要求14至21中任一项所述的方法，其中所述氨在分子氧存在下与所述催化材料接触，优选地，其中氨与分子氧的摩尔比为1:0.01至1:0.75。23.根据权利要求14至22中任一项所述的方法，其中所述氨在150-900℃的温度下，优选在250-500℃的温度下与所述催化材料接触。24.根据权利要求14至23中任一项所述的方法，其中所述氨在0.1至100巴的压力下与所述催化材料接触。25.根据权利要求14至24中任一项所述的方法，其中所述催化材料如权利要求1至12中任一项所定义。4催化材料及其用途[0001]本申请为申请号202180027700.8、申请日为2021年02月05日、发明名称为“催化材料及其用途”的发明专利申请的分案申请。技术领域[0002]本发明涉及催化材料。更具体地，本发明涉及适用于氨催化分解的催化材料。本发明还涉及用于制备催化材料的方法，以及使用该催化材料的氨分解方法。背景技术[0003]催化氨分解长期以来被认为气体或液体污染物流的环境净化中的重要工具。最近，氨被认为是令人感兴趣的氢替代燃料，因为它具有极高的能量密度，以及其用于固定和移动应用的运输便利性¹。氨的催化分解产生氢气，可用于供应内燃机或燃料电池。与直接将氢气用于商业应用相比，氢气本身存在处理困难，且体积能量密度低，氨可以在20℃、约8巴下液化，从而避免了与远距离运输氢气相关的许多安全问题。此外，由于CO和碳污染物产生的其他含碳副产物，通过风力和太阳能进行的氨的无碳分解也显著降低了燃料电池的性[0004]因此，近年来，氨已广泛应用于H₂储存和其他能源应用3,4[0005]然而，到目前为止，由于吸热过程的热力学极限和缺乏有效的催化策略，只有在高温下才能氨分解而大量产生氢。近年来，开发了多种用于氨分解的金属催化剂，包括Ru⁵-15、进行了研究，且所述载体在高温(>500℃)下显示出中等的氢气生成速率。然而，这些方法都没有在较低温度下表现出相当的活性，这使得它们在工业上不实用。这主要是由于催化速率决定步骤(如N重组和N-H键断裂)的限制。改变反应路径是有吸引力的策略，用于在低温下通过氨分解实现高效的氢气生产。[0006]本发明是出于上述考虑而设计的。发明内容[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种催化材料，其包含：[0008]a)金属氧化物，和[0010]其中，所述金属氧化物包含氧化镁，所述氧化镁包含暴露(111)晶面。[0011]根据本发明的第二方面，提供了制备根据第一方面的催化材料的方法，该方法包[0012]a)提供如本文定义的金属氧化物，[0013]b)在所述金属氧化物上沉积金属M,其中M如本文所定义，和[0014]c)任选地还原步骤b)产生的产物。[0015]根据本发明的第三方面，提供了通过根据第二方面的方法获得、直接获得或可获5得的催化材料。[0016]根据本发明的第四方面，提供了氨的催化分解方法，该方法包括使氨与催化材料[0018]i)包含暴露(111)晶面的氧化镁，或[0020]iii)包含暴露(111)晶面的氧化镁和氧化铈；[0022]合适地，本发明第四方面中使用的催化材料与本发明第一方面的催化材料相同。具体实施方式[0023]在贯穿本说明书的整个描述和权利要求中，如果本文使用术语“包含(comprise)”(consistof)”(或“由…组成(consistsof)”或“由……组成(consistingof)”)或“基本上由……组成(consistessentiallyof)”(或者“基本上由……组成(consistsessentiallyof)”或“基本由……组成(consistingessentiallyof)”)描述的相同主题。[0024]在本说明书的整个说明书和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则单数形式包含复数形式。特别是，在使用不定冠词时，除非上下文另有要求，否则说明书应被理解为考虑复数和单数。[0025]结合本发明的特定方面、实施方案或实施例描述的特征应被理解为适用于本文所述的任何其他方面、实施方案或实施例，除非与此不兼容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或如此公开的任何方法或工艺的所有步骤，可以以任何组合进行组合，除了其中至少一些这样的特征和/或步骤是相互排斥的组合。本发明不限于本文列举的任何具体实施方案的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征中任何新颖的或任何新颖组合，或如此公开的任何方法或工艺的步骤中任何新颖的一个或任何新颖的组合。[0026]除非另有说明，如果给定产物的特定组分的量或浓度指定为重量百分比(wt%或%w/w),则所述重量百分比是指所述组分的重量相对于产物整体的总重量的百分比。本领域技术人员将理解，产物所有组分的重量百分比之和将总计100wt%。然而，如果并非列出所有组分(例如，如果一种产物据说“包含”一种或多种特定组分),则所述重量百分比余量可任选地由未指定的成分补足到100wt%。[0027]催化材料[0031]其中，所述金属氧化物包含氧化镁，所述氧化镁包含暴露(111)晶面。[0032]发明人惊奇地发现，本催化材料在氨的催化分解中特别活泼，即使在相对低温下也是如此。特别地，所述催化材料能够在仅400"C下在重时空速(WHSV)为30000mLgcath⁻¹下实现27.0mmolgcatmin¹的氢气形成速率。不希望受到理论的约束，发明人认为这些结6果至少部分归因于金属氧化物载体材料的性质，其极性晶面可表现出优异的质子传导性能，并因此有利于从金属M表面去除质子。此外，令人感氮氧化物的情况下分解为氢气，从而为实际应用中无CO氢气生产提供了具有工业吸引力[0033]所述金属氧化物包含氧化镁，其中所述氧化镁包含暴露(111)晶面。氧化镁的(111)晶面是极性的，因为它包含带正电的Mg²+和带负电的0²-离子的交替层，使具有净电荷。这与氧化镁的非极性(110)晶面和(100)晶面形成对比，其所述面含有Mg²+和0²-离子的相等混合物，使得最外表面为净中性的。不希望受到理镁的极性(111)晶面产生显著提高的质子迁移率，这在氨分解反应过程中提高了键活化和质子去除。合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。例如，氧化镁中(111)晶面的量可以通过对核磁共振中的特征峰的积分来确定。更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少20%。甚至更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。再更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少40%。再甚至更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的40至50%。最合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的44至48%。[0034]发明人采用的一种方法产生了氧化镁，其中(111)晶面形成氧化镁暴露表面的约46%。然而，发明人已经表明，大量(111)晶面的存在对材料的催化性能具有显著的有益影响，使得具有甚至更高数量的(111)晶面的氧化镁可以甚至更具催化活性。因此，在上述任一实施方案中，(111)晶面可形成氧化镁暴露表面的至高60%、70%、80%、90%或100%。例如，这样增加的量的(111)晶面可以存在于具有八面体形式的氧化镁颗粒中，其中所有8个晶面都是(111)晶面。[0035]所述氧化镁适合为纳米颗粒(即其中最大尺寸小于1微米的颗粒)的形式。所述纳米颗粒的平均粒度(基于每个颗粒的最大尺寸)合适地为50至500nm,更适合地为100至250nm。所述纳米颗粒可以有多种形式，但通常作为片(例如六角形片)提供，所述片具有上下(111)晶面，且厚度为1至20nm,合适地为2至15nm。或者，所述纳米颗粒可以具有上述八面[0036]值得注意的是，贯穿本说明书全文使用的术语“氧化镁”包括可能存在的相应的水解或部分水解形式，特别是在氧化镁表面，尤其是在材料氢还原处理之后。[0037]合适地，所述氧化镁具有方镁石晶体结构。[0038]所述金属M通常通过化学气相沉积、湿浸渍(wetnessimpregnation)或球磨施加[0039]所述金属M可作为氧化物(例如氧化钌)或以金属形式(例如金属钌)或两者皆有的形式存在于所述催化材料中。如果所述催化材料没有经历还原处理，则至少部分所述金属M将作为氧化物存在。如果所述催化材料已经历还原处理，则至少部分所述金属M将以金属形于90wt%以上(或者全部)的所述金属M以金属形式存在。[0040]所述金属M(无论作为氧化物存在还是以金属形式存在)的平均粒度合适地为0.5至100nm。所述金属M的平均粒度可以例如通过透射电子显微术测定。更合适地，所述金属M的平均粒度为2至20nm。[0041]在一个实施方案中，所述金属M选自由Ru、Fe及其混合物组成的组。在一个特别优4/46页4/46页7选的实施方案中，所述金属M是Ru和任选的选自由Fe、Co和Mo组成的组中的一种或多种。在一个特别优选的实施方案中，所述金属M仅为Ru。[0042]在另一个实施方案中，所述金属M是Co和Mo的混合物。[0043]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0044]0.01-30.0%w/w的所述金属M,和[0045]40.0-99.9%w/w的所述金属氧化物。[0046]金属M的量是指元素M的量，其可通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-0ES)测定。所述金属M作为氧化物或者以金属形式存在。合适地，所述催化材料包含：[0047]0.01-20.0%w/w的所述金属M,和[0048]40.0-99.9%w/w的所述金属氧化物。[0049]更合适地，所述催化材料包含：[0050]0.01-15.0%w/w的所述金属M,和[0051]55.0-99.9%w/w的所述金属氧化物。[0052]甚至更合适地，所述催化材料包含：[0053]0.5-10.0%w/w的所述金属M,和[0054]70.0-99.5%w/w的所述金属氧化物。[0055]再更合适地，所述催化材料包含：[0056]1.5-7.0%w/w的所述金属M,和[0057]80.0-98.5%w/w的所述金属氧化物。[0058]再甚至更合适地，所述催化材料包含：[0059]2.5-6.0%w/w的所述金属M,和[0060]85.0-97.5%w/w的所述金属氧化物。[0061]最合适地，所述催化材料包含：[0062]2.8-4.5%w/w的所述金属M,和[0063]88.0-97.2%w/w的所述金属氧化物。[0064]所述催化材料可另外包含促进剂Q。所述促进剂的加入显著提高了所述催化材料的活性。所述促进剂Q可以通过湿浸渍并入所述催化材料中，湿浸渍步骤为本领域技术人员所熟悉的。合适地，所述促进剂Q选自由Cs、K、Ba及其两种或更多种的混合物组成的组。更合[0065]如果所述催化材料包含促进剂Q,则金属M与Q的摩尔比(即M:Q)可以为1:(0.1-3)。合适地，M与Q(即M:Q)的摩尔比为1:(0.5-1.5)。更合适地，M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25)。[0066]所述催化材料可另外包含酸性沸石。所述催化材料可包含0.01-50.0%w/w的所述酸性沸石。合适地，所述催化材料包含0.01-20.0%w/w的所述酸性沸石。在一个特定的实施方案中，所述催化材料为ZSM-5。[0067]在一个实施方案中，所述金属氧化物基本上由或由具有上文所示的任何定义的氧化镁组成。[0068]在一个替代的实施方案中，所述金属氧化物包含具有上文所示的任何定义的氧化镁，和氧化铈。不论氧化铈的特定形貌如何，氧化铈与氧化镁的结合显著改善了所述催化材料的催化性能。8[0069]当所述金属氧化物包含具有上文所示的任何定义的氧化镁和氧化铈时，当氧化铈包含暴露(100)晶面时，所述催化材料的催化性能显著改善。与多晶形式相比，氧化铈的立方体和棒状形貌含有增加量的极性(100)晶面。因此，所述氧化铈合适地包含暴露(100)晶面。更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少20%。例如，所述氧化铈中(100)晶面的量可以通过对核磁共振中的特征峰的积分来确定。甚至更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少40%。再更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少60%。再更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少80%。又更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少85%。最合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的88至96%。理论上，(100)晶面可以形成具有棒状形貌的氧化铈暴露表面的至多50%。相反，(100)晶面理论上形成具有立方体形貌的氧化铈的全部暴露表面。[0070]在一个实施方案中，所述氧化铈作为立方体和棒状形貌的混合物存在。[0071]在一个实施方案中，所述氧化铈主要作为立方体形貌存在。[0072]所述氧化铈适合为纳米颗粒(即其中最大尺寸小于1微米的颗粒)的形式。所述纳米颗粒的平均粒度(基于每个颗粒的最大尺寸)合适地为5-50nm,更适合地为10-30nm。所述纳米颗粒可以具有多种形式，但通常作为上述棒状和/或立方体形式提供。[0073]当所述金属氧化物包含具有上文所示的任何定义的氧化镁和具有上文所示的任何含义的氧化铈时，则氧化镁与氧化铈的重量比可以为1:(0.1-10.0)。合适地，氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.25-4.0)。更合适地，氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。甚至更合适地，氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.75-1.25)。最合适地，氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.90-1.10)。[0074]在一个实施方案中，所述金属氧化物作为离散的氧化镁颗粒和离散的氧化铈颗粒的混合物提供，它们各自具有上文所示的任何定义。在这样的实施方案中，每种氧化物的离散的单相颗粒在彼此混合之前单独地制备。因此，所述金属氧化物可以视为氧化镁和氧化铈的物理混合物。在组合所述两种负载M的金属氧化物之前，所述金属M可以分别沉积在每种金属氧化物上。或者，所述金属M可以在组合之后沉积在两种金属氧化物上。[0075]在一个替代的实施方案中，所述金属氧化物作为多种颗粒提供，这些颗粒中的至少一些包含氧化镁和氧化铈的混合物，它们各自具有上文所示的任何定义。在这样的实施方案中，氧化镁和氧化铈被共合成以产生混合的相颗粒(即颗粒群，其中至少一些不是单相),然后在其上沉积所述金属M。这样的金属氧化物可以视为氧化镁和氧化铈的化学混合物。[0076]以下段落概述了所述催化材料的特定非限制性实施方案。[0077]在一个实施方案中，所述催化材料包含：成的组，[0080]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。[0081]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文9所示的任何定义。[0082]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0083]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0084]a)55.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0085]b)0.01-15.0%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成的组，[0086]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。[0087]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0088]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0089]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0090]a)80.0-98.5%w/w的金属氧化物，和[0091]b)1.5-7.0%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其的组，[0092]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。[0093]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0094]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0095]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0096]a)88.0-97.2%w/w的金属氧化物，和[0097]b)2.8-4.5%w/w的金属M,选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混组，[0098]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。[0099]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0100]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0101]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0102]a)40.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0103]b)0.01-30.0%w/w的金属M,选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成[0104]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0105]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0106]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0107]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0108]a)55.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0109]b)0.01-15.0%w/w的金属M,选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成的组，[0110]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0111]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0112]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0113]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0114]a)80.0-98.5%w/w的金属氧化物，和[0115]b)1.5-7.0%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其的组，[0116]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0117]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0118]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0119]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0120]a)88.0-97.2%w/w的金属氧化物，和[0121]b)2.8-4.5%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其的组，[0122]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0123]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0124]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0125]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0126]a)40.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0127]b)0.01-20.0%w/w的金属M,其中M是Ru和任选的选自由Fe、Co和Mo组成的组中的一种或多种，[0128]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。11[0129]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0130]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。种或多种，[0134]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。[0135]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0136]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。种或多种，[0140]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。[0141]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0142]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0143]在一个实施方案中，所述催化一种或多种，[0146]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0147]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0148]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0149]在一个实施方案中，所述催化种或多种，[0152]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0153]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0154]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。种或多种，[0158]其中所述金属氧化物包含具有(111)晶面的氧化镁，所述(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。[0159]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0160]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0161]在一个实施方案中，所述催化材料包含：成的组，[0164]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0165]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0166]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0167]在一个实施方案中，所述催化材料包含：成的组，[0170]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.25-4.0)。[0171]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0172]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0176]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0177]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),所示的任何定义。[0178]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0179]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0180]a)88.0-97.2%w/w的金属氧化物，和[0181]b)2.8-4.5%w/w的金的组，[0182]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0183]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0184]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0185]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0186]a)40.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0187]b)0.01-30.0%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成的组，[0188]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0189]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0190]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0191]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0192]a)55.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0193]b)0.01-15.0%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成的组，[0194]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.25-4.0)。[0195]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0196]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0197]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0198]a)80.0-98.5%w/w的金属氧化物，和[0199]b)1.5-7.0%w/w的金的组，[0200]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0201]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0202]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0203]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0204]a)88.0-97.2%w/w的金属氧化物，和[0205]b)2.8-4.5%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成的组，[0206]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0207]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0208]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0209]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0210]a)40.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0211]b)0.01-20.0%w/w的金属M,其中M是Ru和任选的选自由Fe、Co和Mo组成的组中的一种或多种，[0212]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0213]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0214]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0215]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0216]a)80.0-98.5%w/w的金属氧化物，和[0217]b)1.5-7.0%w/w的金属M,其中M是Ru和任选的选自由Fe、Co和种或多种，[0218]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0219]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0220]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0221]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0222]a)88.0-97.2%w/w的金属氧化物，和种或多种，[0224]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0225]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0226]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。一种或多种，[0230]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0231]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0232]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。种或多种，[0236]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0237]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0238]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。种或多种，[0242]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0243]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0244]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。成的组，[0248]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0249]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0250]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0251]在一个实施方案中，所述催化材料包含：成的组，[0254]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.25-4.0)。[0255]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0256]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0258]a)80.0-98.5%[0260]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0261]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0262]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0263]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0264]a)88.0-97.2[0266]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0267]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0268]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0269]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0270]a)40.0-99.9%w/w的金属氧化物，和[0271]b)0.01-30.0%w/w的金属M,其选自由Ru、Fe、Co、Mo及其两种或更多种的混合物组成的组，[0272]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0273]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0274]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0275]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0276]a)55.0-99.9%w/w的金属氧化物，和的组，[0278]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.25-4.0)。[0279]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0280]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。[0281]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0282]a)80.0-98.5%w/w的金属氧化物，和[0283]b)1.5-7.0%w/w的金属M,选自由R组，[0284]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0285]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0286]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0287]在一个实施方案中，所述催化材料包含：[0288]a)88.0-97.2%w/w的金属氧化物，和[0290]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0291]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0292]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0296]组成的组中的一种或多种，[0297]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0298]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0299]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。种或多种，[0303]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0304]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0305]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0306]在一个实施方案中，所述催[0308]b)2.8-4.5%w/w的金属M,其中M是Ru和任选的选自由Fe、Co和Mo组成的组中的一种或多种，[0309]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少10%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0310]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0311]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。一种或多种，[0315]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.1-10.0)。[0316]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-20.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0317]所述金属M的平均粒度可以为0.5-100nm。种或多种，[0321]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0322]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-15.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0323]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。种或多种，[0327]其中所述金属氧化物包含具有形成氧化镁暴露表面至少30%的(111)晶面的氧化镁和具有形成氧化铈暴露表面至少40%(合适地至少80%)的(111)晶面的氧化铈，合适地其中氧化镁与氧化铈的重量比为1:(0.50-2.0)。[0328]所述催化材料可进一步包含促进剂Q(如Cs),使得M:Q的摩尔比为1:(0.75-1.25),和/或0.01-8.0%w/w的量的酸性沸石(如ZSM-5),其中所述促进剂Q和酸性沸石具有上文所示的任何定义。[0329]所述金属M的平均粒度可以为2.0-20nm。[0330]应当理解，在任何前述特定的、非限制性实施方案中，所述金属氧化物可以具有上文概述的任何替代定义。[0331]应当理解，在任何前述特定的、非限制性实施方案中，所述金属M可以具有上文概述的任何替代定义。[0332]催化材料的制备[0333]在第二方面，本发明提供了制备根据第一方面的催化材料的方法，该方法包括：[0334]a)提供如本文定义的金属氧化物，和[0335]b)在所述金属氧化物上沉积金属M,其中M如本文所定义，[0336]c)任选地还原或部分地还原步骤b)产生的产物。[0337]如上文所讨论，所述催化材料的金属M可以作为氧化物或以金属形式或两者皆有的形式存在，这取决于所述催化材料是以非还原态还是以还原/部分还原态提供。在一个实施方案中，所述方法进一步包括任选的还原或部分还原步骤b)产生的产物的步骤c)。任选的步骤c)可包括在还原气氛下在200-600℃的温度下加热步骤b)的产物0.5至10小时。合适地，任选的步骤c)包括在氦气中在1-20vol%氢气(例如3-8vol%)的气氛下在300-500℃的温度下加热步骤b)的产物2至6小时。[0338]所述金属M可以通过化学气相沉积、湿浸渍或球磨沉积在所述金属氧化物上。合适地，所述金属M通过学气相沉积沉积在所述金属氧化物上。合适地催化材料具有一定量的上文关于第一方面所讨论的金属M。[0339]在一个实施方案中，所述方法进一步包括在步骤b)产生的产物上沉积如上文所定义的促进剂Q的步骤。这样的步骤在任选地步骤c)之前发生。所述促进剂Q合适地通过湿浸渍沉积在步骤b)产生的产物上。合适地，Q的用量使得所得的催化材料具有一定量的上文关于第一方面所讨论的Q。[0340]在一个实施方案中，所述方法进一步包括将步骤b)产生的产物与如上文定义的酸性沸石混合的步骤。这样的步骤在所述任选地步骤c)之前发生。在与步骤b)产生的产物混合之前，所述酸性沸石可以在200-500℃温度下经历1至8小时热处理，然后任选地在真空烘箱中干燥。[0341]所述方法可以既使用促进剂Q又使用酸性沸石。合适地，所述促进剂Q沉积在步骤b)产生的产物上，之后然后将所得产物(包括Q)与所述酸性沸石混合。[0342]所述方法可以使用包含暴露(111)晶面的预制氧化镁。[0343]或者，所述方法包括用于制备所述氧化镁的步骤。在一个实施方案中，步骤a)包括通过水热合成制备包含暴露(111)晶面的氧化镁。合适地，包含镁盐(例如氯化镁)和合适的表面活性剂(例如苯甲酸)的水溶液用碱(例如NaOH)进行处理，然后使其经受水热条件以产生固体产物，然后煅烧所述固体产物以产生包含暴露(111)晶面的氧化镁。[0344]在一个实施方案中，步骤a)中提供的所述金属氧化物由包含暴露(111)晶面的氧化镁组成。[0345]在一个替代的实施方案中，步骤a)中提供的所述金属氧化物包含氧化镁和氧化铈，其中所述氧化镁包含暴露(111)晶面。如上文关于本发明第一方面所讨论，所述氧化铈可以包含暴露(100)晶面。包含步骤a)中使用的暴露(100)晶面的氧化铈可以预制，或者可以通过水热合成制备。在这样的实施方案中，步骤a)中提供的氧化镁和氧化铈的混合物可以作为物理混合物、化学混合物或两者的混合物提供。在包含氧化镁和氧化铈的实施方案中，所得产物中两种氧化物的相对量如上文关于第一方面所述。[0346]可以通过混合预制的氧化镁和氧化铈样品来制备物理混合物。因此，所得的物理混合物可以包含离散的单相氧化镁颗粒和离散的单相氧化铈颗粒的混合物。[0347]可以通过使氧化镁前体和氧化铈前体的混合物经受足以生成氧化镁和氧化铈的混合物的条件来制备化学混合物。例如，包含镁盐(例如氯化镁)和铈盐(例如硝酸铈)的水性混合物可以用碱(例如NaOH)处理，然后使其经受水热条件以产生固体产物，然后煅烧所述固体产物以产生氧化镁和氧化铈的化学混合物。因此，所得的化学混合物可以包含多种混合相颗粒(即颗粒群，其中至少一些不是单相)。[0348]在一个特定的实施方案中，所述方法进一步包括将所述催化材料(即步骤b)或步骤c)(如果采用的话),或任何中间步骤产生的产物)与其他催化材料混合(例如物理混合)[0350]氧化镁，其具有上文关于第一方面所示的那些定义中的任一种，或[0351]氧化铈，其具有上文关于第一方面所示的[0352]氧化镁和氧化铈，其中的一种或两种具有上文关于第一方面所示的那些定义中的[0354]所述其它催化材料可另外包含促进剂Q和/或酸性沸石。所述其它催化材料的氧化的定义。[0355]合适地，所述其它催化材料的金属氧化物是包含暴露(100)晶面的氧化铈。[0356]以下段落中概述了所述其它催化材料特定的非限制性实例。[0357]在一个实施方案中，所述其它催化材料包含：[0358]a)40.0-99.9%w/w的氧化铈，其中(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少20%。[0360]在一个实施方案中，所述其它催化材料包含：[0361]a)80.0-98.5%w/w的氧化铈，其中(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少40%。种或多种。[0363]在一个实施方案中，所述其它催化材料包含：[0364]a)88.0-97.2%w/w的氧化铈，其中(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少60%。[0366]合适地，所述其它催化材料进一步包含促进剂Q(例如Cs)和/或酸性沸石(例如ZSM-5),其量如上文关于第一方面所述。[0367]当所述方法的步骤a)中提供的所述金属氧化物由包含暴露(111)晶面氧化镁组成[0368]a)提供金属氧化物，其由包含暴露(111)晶面的氧化镁组成，其中(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少40%。成的组中的一种或多种[0370]且其中金属氧化物和M的量使得所述催化材料包含：[0372]b)1.5-7.0%w/w[0373]b)ii)将促进剂Q沉积在步骤b)i)产生的产物上，其中Q是Cs且M:Q的摩尔比为1:[0374]c)任选地还原或部分地还原步骤b)ii)产生的产物，[0375]d)将步骤b)ii)(或c))产生的催化材料与其它催化材料混合，其中所述其它催化材料包含：[0376]80.0-98.5%w/w的氧化铈，其中(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少40%,和或多种。[0378]所述催化材料和其它催化材料中的一种或两种也可包含如上文定义的酸性沸石和/或如上文定义的促进剂Q。[0379]如果使用了其它催化材料，则将步骤b)(或c))产生的催化材料与所述其它催化剂材料混合，使得在所得产物中，步骤a)中提供的金属氧化物(例如氧化镁)与所述其它催化材料的金属氧化物(例如氧化铈)的重量比为1:(0.1-10.0)。合适地，在所得产物中，步骤a)中提供的金属氧化物(例如氧化镁)与所述其它催化材料的金属氧化物(例如氧化铈)的重量比为1:(0.25-4.0)。更合适地，在所得产物中，步骤a)中提供的金属氧化物(例如氧化镁)与所述其它催化材料的金属氧化物(例如氧化铈)的重量比为1:(0.50-2.0)。甚至更合适地，在所得产物中，步骤a)中提供的金属氧化物(例如氧化镁)与所述其它催化材料的金属氧化物(例如氧化铈)的重量比为1:(0.75-1.25)。最合适地，在所得产物中，步骤a)中提供的金属氧化物(例如氧化镁)与所述其它催化材料的金属氧化物(例如氧化铈)的重量比为[0380]在第三方面，本发明提供了通过根据第二方面的方法获得、直接获得或可获得的催化材料。各自的量)可以具有上文关于本发明第一方面的相同特征所示的那些定义中的任一种。本发明第一方面的合适、优选和任选的定义也被视为本发明第二和第三方面的合适、优选和任选的定义。[0382]氨的催化分解[0383]在第四方面，本发明提供了氨的催化分解方法，该方法包括使氨与催化材料接触[0385]i)包含暴露(111)晶面的氧化镁，或[0387]iii)包含暴露(111)晶面的氧化镁和氧化铈；[0389]氧化镁的(111)晶面是极性的，因为它包含带正电的Mg²+和带负电的0²-离子的交替层，使得最外表面具有净电荷。这与氧化镁的非极性(110)晶面和(100)晶面形成对比，其所述面含有Mg²+和0²-离子的相等混合物，使得最外表面为净中性。不希望受到理论的约束，发明人认为氧化镁的极性(111)晶面产生显著提高的质子迁移率，这在氨分解反应过程中提高了键活化和质子去除。合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少10%。例如，氧化镁中(111)晶面的量可以通过对核磁共振中的特征峰的积分来确定。更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少20%。甚至更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少30%。再更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的至少40%。再甚至更合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的40-50%。最合适地，(111)晶面形成氧化镁暴露表面的44-48%。[0390]发明人采用的一种方法产生了氧化镁，其中(111)晶面形成氧化镁暴露表面的约46%。然而，发明人已经表明，大量(111)晶面的存在对材料的催化性能具有显著的有益影响，使得具有甚至更高量的(111)晶面的氧化镁可以甚至更具催化活性。因此，在上述任一实施方案中，(111)晶面可形成氧化镁暴露表面的至高60%、70%、80%、90%或100%。例如，这样增加的量的(111)晶面可以存在于具有八面体形式的氧化镁颗粒中，其中所有8个面都是(111)晶面。[0391]所述氧化镁合适地为纳米颗粒(即其中最大尺寸小于1微米的颗粒)的形式。所述纳米颗粒的平均粒度(基于每个颗粒的最大尺寸)合适地为50至500nm,更适合地为100至250nm。所述纳米颗粒可以有多种形式，但通常作为片(例如六角形片)提供，所述片具有上下(111)晶面，且厚度为1至20nm,合适地为2至15nm。或者，所述纳米颗粒可以具有上述八面体形式。[0392]合适地，所述氧化镁具有方镁石晶体结构。[0393]所述氧化铈可以包含暴露(100)晶面。当与多晶形式相比，氧化铈的立方体和棒状形貌含有增加量的极性(100)晶面。因此，所述氧化铈合适地包含暴露(100)晶面。更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少20%。例如，所述氧化铈中(100)晶面的量可以通过对核磁共振中的特征峰的积分来确定。甚至更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少40%。再更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少60%。再更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少80%。又更合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的至少85%。最合适地，(100)晶面形成氧化铈暴露表面的88至96%。理论上，(100)晶面可以形成具有棒状形貌的氧化铈暴露表面的至多50%。相反，(100)晶面理论上形成具有立方体形貌的氧化铈的全部暴露表面。[0394]在一个实施方案中，所述氧化铈作为立方体和棒状形貌的混合物存在。[0395]在一个实施方案中，所述氧化铈主要作为立方体形貌存在。[0396]所述氧化铈合适地为纳米颗粒(即其中最大尺寸小于1微米的颗粒)的形式。所述纳米颗粒的平均粒度(基于每个颗粒的最大尺寸)合适地为5至50nm,更适合地为10至30nm。所述纳米颗粒可以具有多种形式，但通常作为上述棒状和/或立方体形式提供。[0397]在一个实施方案中，所述金属氧化物包含、基本上由或由氧化镁组成，所述氧化镁包含暴露(111)晶面。[0399]在一个实施方案中，金属氧化物包含、基本上由或由包含暴露(111)晶面的氧化[0400]所述金属M通常通过化学气相沉积、湿浸渍或球磨施加于所述金属氧化物。因此，应当理解，所述金属M分布(即分散)在所述金属氧化物的表面。[0401]所述金属M可作为氧化物(例如氧化钌)或以金属形式(例如金属钌)或两者皆有的形式存在于所述催化材料中。如果所述催化材料没有经历作为制造过程的一部分的还原处理，则至少部分所述金属M将作为氧化物存在。如果所述催化材料已经历作为制造过程的一部分的还原处理，则至少一些所述金属M将以金属形式存在。在一个实施方案中，大于90%(或者全部)的所述金属M作为氧化物存在。或者，大于90%(或者全部)的所述金属M以金属形式存在。[0402]还原处理也可以在氨分解之前直接应用(不论还原处理是否作为制造过程的一部分)。因此，在一个实施方案中，在将所述催化材料与氨接触之气氛下在200至600℃的温度下加热0.5至10小时。合适地，在所述催化材料与氨接触之前，将所述催化材料在氦气中在1-20vol%氢气(例如3-8vol%)的气氛下在300-500℃的温度下加热2至6小时。[0403]所述金属M的平均粒度(不论作为氧化物存在还是以金属形式存在)合适地为0.5至100nm。所述金属M的平均粒度可以例如通过透射电子显微术测定。更合适地，所述金属M的平均粒度为2-20nm。[0404]在一个实施方案中，所述金属M选自由Ru、Fe及其混合物组成的组。在一个特别优选的实施方案中，所