超细氧化钼的制备及其气基还原动力学机理研究

超细氧化钼的制备及其气基还原动力学机理研究由于良好的优异性能,钼在国民经济和国家军事建设等方面都具有非常广泛的用途,是一种非常重要的战略资源。自工业应用以来,受到了越来越多西方发达国家乃至我国的高度重视。然而,随着现代工业的高速发展一些普通基材料已远远不能满足尖端领域材料的各项性能指标要求。在超细 的制备方面采用较多的仍然为传统的湿法制备,制备出的多为热力学稳定的正交三氧化钼a 而对于火法制备尤其针对具有更高优异特性的单斜三氧化钼0 研究则很少。与此同时由于具有高硬度、高熔点、高催化活性和耐磨抗毒等优异特性 和 被广泛地应用于加氢脱硫加氢脱氮等,对于它们的制备,尤其朝着超细方面,受到了越来越多研究者和企业的关注。本论文采用了 热力学软件、差热分析仪、 衍射、 扫描、 比表面积分析、 透射电镜、 表面元素分析和氧氮分析仪等技术和手段对超细三氧化钼的制备及其气基还原动力学和反应机理进行了详细的研究。主要内容包括:1采）用高温升华-低温冷凝法制备超细单晶球形0并分析工业氧化钼的升华机理还原超细 和 的反应动力学和还原机理超细粉自燃机理的研究、 混合气

体、 、或者 混合气体相转变规律和形貌演变过程等。主要获得了如下研究成果:（1）以工对超细的还原研究各种还原气氛下各产物的物对超细的还原研究各种还原气氛下各产物的物业氧化钼为原料采用高温升华低温冷凝法制备出了大小约M且粒度均匀的超细>并且此时的为球形的单晶单斜三氧化钼0这是一种具有更高优异特性的亚稳态三氧化钼类型。在工业氧化钼的升华过程中,表面样品中优先反应而升华出去而底部的则由于表面和杂质的阻碍作用反应速率稍慢随着时间的推移含量逐渐下降杂质浓度逐渐增加升华速率进一步下降;当反应结束时,残留样品为各种钼酸盐和的混合物。（）在 至 范围内还原超细 符合两步还原法首先还原成 一旦出现其会进步还原成的超细两者同时发生同时进行。当温度比较低时制备出几乎保持着和超细 原料一致的球形形貌,反应符合假晶转换机理;当温度比较高时,制备出的超细时时的首呈分现还出符片时状时或的者首骨架结构时反应符合化学气相传输机理。并且,本论文采用双界面反应模型对高温下的反应动力学进行了分析发现一段还原 至和二段还原

至 分别符合化学且,当总反应进度介于0至0.时7,一段还原和二段还原同时存在同时反应和扩散模型,提取的活化能分别为和符反应和扩散模型,提取的活化能分别为和符发生此时 > 和三相共存当总反应进度介于 至时一段还原结束二段还原仍在进行此时 完全消失系统只剩和 >2)还原超细 符合一步反应法 直接还原成金属没有任何中间产物的形成。当温度较低时,速率控速环节随着反应进度的变化而变化:在0至0.时,反应符合成核与核心长大模型;在0.至81时,反应符合扩散模型,此时获得超细粉呈现和 原料一致的片状形貌反应符合假晶转化机理。当温度较高时,还原过程由界面化学反应控速,获得的超细粉呈现细小的球形形貌反应符合化学气相传输机理。()采用 还原超细 时发现露点对超细钼粉的自燃行为和产物组成具有非常重要的影响。低 露点导致自燃行为的发生产物为面心立方的Y 且表面包裹着薄薄的 层。然而高 露点会抑制自燃行为的发生甚至导致还原不完全。在整个还原和自燃过程中 原料中间产物和自燃产物Y 都保持着一致的片状形貌。()采用程序升温反应法用气体还原超细 制备超细和发间当统反逐3渐发和发间当统反逐3渐发期2间发中伴随间着当中统间反产,还原成表面光滑呈片状结构的物 的生成即还原过程然后随着时间的推移光滑片状结构的 会进一步碳化成表面粗糙带有众多条纹结构的 即碳化过程。在气体中增加一定比例的 2 ）有利于抑制析碳反应的发生减少自由碳的形成获得纯净的但如果 比例过高则不利于的生成此时产物为表面光滑呈片状结构的时在本论文的研究条件下得出了制备的最佳反应条件。（）采用 气体还原超细 制备出的氮化钼为面心立方