过渡金属氧化物氢还原基础研究

摘要

用机理、动力学和结构方面的某些共同规律对NiO、CoO、Fe<,3>O<,4>氢还原时的金属生长进行了描述.这些体系中金属相的生长速率服从线性关系.生长速率与氢分压的平方根成正比,气相中的水蒸汽明显降低速率.金属/氧化物界面似乎是去氧的优先位置.当还原温度较低时在生长的金属颗粒中形成辐射状裂纹;还原温度较高时则形成微孔体系.磁铁矿在630℃以上还原时发现特殊的结构效应:氧化物和铁之间的接触被周期性的打破,产生具有同心状裂纹的金属结构.假定在金属/氧化物界面处有空位聚集可初步解释这种效应.所做工作为基础研究,它们有助于了解工业生产中遇到的某些情况:气相中积累的水蒸汽降低金属生长速率,铁矿石还原时有速率最小值现象,流化床在较高温度时迁移的铁形核会使晶粒粘结.