原位XRD研究Fe2O3的还原机理

摘要

利用原位X射线衍射(XRD)分析了Fe2O3在H2和CO气氛中被还原时的物相变化过程,研究了其作用机理,以指导制备不同结构的碳化铁活性相,从而实现对费托合成产物的调控.结果表明,在H2和CO气氛中,Fe2O3样品的物相变化过程分别为Fe2O3-Fe3O4(FeO)-Fe和Fe2O3-Fe3O4-FeO-Fe5C2,而CO比H2更容易使Fe2O3还原为Fe3O4.推测Fe2O3的还原过程为:H2或CO首先在颗粒表面与Fe2O3发生反应,同时氧元素由颗粒内核向外部逐渐迁移,最终颗粒内部首先被还原、碳化形成单质Fe或碳化铁,并逐渐向外延伸至整个颗粒.