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]
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/DeltaH_for_Boudouard_Reaction_by_Temperature.png/220px-DeltaH_for_Boudouard_Reaction_by_Temperature.png)
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烟,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
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
- ^ Bioenergylist.org - Boudouard Reaction spreadsheet. [2009-10-04]. (原始内容存档于2012-02-22).
- ^ Reaction Web. [2014-01-31]. (原始内容存档于2013-10-02).
- ^ Holleman, Arnold F.; Wiber, Egon; Wiberg, Nils. Inorganic Chemistry. Academic Press. 2001: 810 [12 July 2013]. ISBN 978-0-12-352651-9. (原始内容存档于2014-06-27).
- ^ 4.0 4.1 Baird, T.; Fryer, J. R.; Grant, B. Carbon 12: 591–602. Oct 1974 [2014-01-31]. doi:10.1016/0008-6223(74)90060-8. (原始内容存档于2015-09-24).
|contribution=
被忽略 (帮助) - ^ 5.0 5.1 Trimm, D. L. Catalysis Reviews: Science and Engineering 16: 155–189. 1977 [2014-01-31]. doi:10.1080/03602457708079636. (原始内容存档于2019-09-24).
|contribution=
被忽略 (帮助) - ^ 6.0 6.1 Dal, H. J.; Rinzler, A. G.; Nikolaev, P.; Thess, A.; Colbert, D. T.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 260: 471–475. 1996.
|contribution=
被忽略 (帮助) - ^ 7.0 7.1 Chen, P.; Zhang, H. B.; Lin, G. D.; Hong, Q.; Tsai, K. R. Carbon 35: 1495–1501. 1997 [2014-01-31]. doi:10.1016/S0008-6223(97)00100-0. (原始内容存档于2015-09-24).
|contribution=
被忽略 (帮助)