
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1.2.2 气相还原法
在制备超细或者纳米级的碳化钒、碳化铬时,碳源由气态氢化合物分子的裂解提供,这称为气相还原法。Kapoor[56]等利用H2/CH4混合气体气相还原V2O5,得到颗粒尺寸为17nm的碳化钒粉末(比表面积为60m2/g)。纳米碳化钒的合成主要包括两步:第一步是V2O5在800K时被H2还原为V2O3,第二步是在1180K时V2O3被CH4还原碳化成碳化钒和CO。Choi[57]等以CH4或H2/CH4混合气体为还原剂,以V2O5为原料,采用程序升温反应法合成碳化钒粉末,并对其催化性能进行了研究。2005年,吴恩熙[58]等采用前驱体方法得到V2O5和原子级别C均匀混合的粉末后,用H2或H2/CH4混合气体进行气相还原,在850~1000℃的温度下,得到了20~60nm的碳化钒粉末。同样,吴恩熙以Cr2O3为铬源,也是采用前驱体方法得到含有铬以及游离有机物的前驱体粉末,然后在900~1000℃温度下,通入H2/CH4混合气体碳化60~90min,得到了晶粒尺寸为20~60mn的Cr3C2粉末。Ebrahimi-Kahrizsangi等[59]将氧化铬粉末压制成型,在管式碳管炉中进行反应,先通入氩气,达到稳定的温度,通入H2/CH4的混合气体,在800~1100℃的温度范围内进行反应2h,得到平均粒径为25nm的Cr3C2粉末。
用气相还原法制备的钒、铬碳化物粉末,粒度分布均匀,并且工艺比较简单,降低了碳化温度,缩短了反应时间,但使用混合气体作为还原气体,经济成本相对较高,使它的应用和发展在很大程度上受到了限制。