Cu-Al尖晶石的合成及非等温生成动力学分析

• 作者: 侯晓宁 刘雅杰 庆绍军 张磊 相宏伟 高志贤
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: Cu-Al尖晶石 固相法 合成条件 非等温动力学
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 338-348
• 页数: 11页
• 分类号: O643
• 字数: 7987字
• 语种: 中文

摘要

以氢氧化铜和拟薄水铝石为原料,通过固相法合成了Cu-Al尖晶石,研究了合成温度、合成时间、Cu/Al物质的量比对尖晶石的生成、晶相组成和还原性能的影响.结果表明,配位缺陷的Cu-Al表面尖晶石在400℃已经生成,难还原尖晶石Cu2+和易还原尖晶石Cu2+分别在700和800℃已生成,尖晶石含量随合成温度升高而不断增多,生成Cu/Al物质的量比不等的富Al尖晶石固溶体,至1200℃生成计量比尖晶石CuAl2 O4,因此,尖晶石还原性能随合成温度显著变化.Al适度过量时(Cu/Al(molar ratio)=1:3),在950℃生成难还原Cu2+物种含量较高(约为25.9％)的尖晶石固溶体;Cu过量时在1200℃生成CuAlO2,两者都比计量尖晶石CuAl2 O4难还原.另外,延长合成时间也能促进尖晶石生成.非等温动力学分析表明,Cu-Al尖晶石的生成随温度表现出三个动力学区域,即700-850、850-950和950-1200℃,表观活化能分别为85.2、304.4和38.1 kJ/mol.当温度低于950℃时生成的产物层较薄,反应物通过产物层的扩散可认为是一维扩散;超过950℃后产物层变厚,反应物接近于三维发射扩散.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张磊		27	92	6.0	8.0
2	相宏伟	中国科学院山西煤炭化学研究所	70	1265	18.0	32.0
3	庆绍军	中国科学院山西煤炭化学研究所	16	62	5.0	7.0
4	侯晓宁	中国科学院山西煤炭化学研究所	8	46	5.0	6.0
5	高志贤		2	0	0.0	0.0
6	刘雅杰	晋中学院化学化工学院	1	0	0.0	0.0