Fe催化剂还原对CO歧化制备纳米碳纤维过程影响.pdf

Vol6No．9 Sep．2011 中国科技论文在线 SCIENCEPAPERONLINE 第6卷第9期 2011年 9月 Fe催化剂还原对 CO歧化制备纳米碳纤维过程影响 卢文新 ，隋志军 ，周静红 ，李 平 ，陈 德 2，周兴贵 (1．华东理工大学化学工程联合 国家重点实验室，上海 200237； 2．挪威科技大学化学工程系，挪威 特隆赫姆 N一7491) 摘 要：考察TFe催化剂上CO歧化制备纳米碳纤维(CNFs)过程中催化剂的还原温度和还原时间对CyVs~生长速率、 产率和形貌的影响。Fe304在500--600℃条件下还原处理，之后将其用于合成CNFs~催化剂。对还原处理后的催化剂 进行XRD、TEM和SEM分析，结果表明随着还原时间和温度的增加，催化剂的相态不同，粒径也从20~30nnl增加到 50O~2000nlTI。催化剂的相态和粒径对cNFs的生长速率、产率和形貌结构有显著影响。还原处理后催化剂初始粒径较 大时，催化剂在生长过程中发生多次分裂过程，生成~CNFs直径不均匀；催化剂初始粒径较小时，催化剂上大量积碳 而快速失活。催化剂中同时存在Fe304和Fe时，制备的CNFs弯曲和团聚较为严重。600℃还原20min的催化剂上可获 得产率较高、躯干较直且直径较为均匀@CNFs。 关键词 ：催化反应工程；催化剂；还原；纳米碳纤维；CO；歧化反应 中图分类号 ：TQ032．47 文献标志码：A 文章编号：1673—7180(2011)09—0638—6 SynthesisofcarbonnanofibersbyCO dispr0p0rti0nati0n：Influenceof ironcatalystreduction LuWenxin，SuiZhijun，ZhouJinghong，‘LiPing，‘ChenDe，ZhouXinggui (1．StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai 200237，China；2．DepartmentofChemicalEngineering，NorwegianUniversiytofScienceandTechnoloyg， TrondheimN一7491，Nowray) Abstract：Thisstudyfocusesontheeffectsofreductiontemperatureandtimeonthegrowthrate，yieldsandmorphologyof theGNUssynthesizedbyCOdisproportionationonFecatalyst．Fe304caatlystswereusedtosynhtesize(Q s)afterreduced byH2at500—600℃．XRD，TEM andSEM characterizationresultsofhtereducedcaatlystsindicatedhtatcaatlysts compositionvariednadhtecaatlystparticlesizeincreasedfrom 20—30urnto500—2000nlTlashtereductiontemperaturenad timenicreased．Caatlystphaseandparticlesziehavegreatimpactonhtergowth rate，yieldsnadmorphology ofhte as—sny htesizedCNFs．Th efragmenattionofhtelargecaatlystparticlesoccursduringthesynhtesisprocessnadleadstoa broad