Boudouard反应
Boudouard反应(Boudouard reaction),又称碳素溶解损失反应、碳的溶损反应或气化反应
一氧化碳在高温下歧化为二氧化碳和单质碳的反应或其逆反应。[1]
这是一个平衡反应,平衡气相成分与温度与压强有关。反应向右时放出热量并析出煤煙,称析碳反应或碳素沉积反应。生成的碳可能沉积在催化剂上使之失活,成为化学工业中不希望发生的副反应。
在所有温度下,形成二氧化碳和碳得Boudouard反应都是放热过程。然而,随着温度的升高Boudouard反应的标准焓负数变少,[2] 如侧图所示。
这个反应的命名是以法国化学家Octave Boudouard(1872年-1923年)在1905年研究这种平衡后而命名。[3]
应用编辑
尽管一氧化碳对催化剂的破坏性效果是不希望的,此反应已经被用于制备石墨薄片,细丝状石墨和薄层石墨微晶,以及碳纳米管的制造。[4][5][6][7]在石墨的生产中,使用的催化剂是钼,镁,镍,铁和钴,[4][5]而在碳纳米管的生产中,使用的催化剂是钼,镍,钴,铁和Ni-MgO。[6][7]
Boudouard反应是高炉内的一个重要过程。由于固体间化学反应速度非常慢,铁矿石(氧化铁)是被一氧化碳还原,而不是通过与焦炭直接反应被还原的。还原氧化铁生成的二氧化碳通过与焦炭接触,发生Boudouard逆反应,进而生成一氧化碳。
参考资料编辑
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