摘要
FTO基Fe触媒の還元過程および活性相である炭化鉄結晶相に対する異なる雰囲気の影響を研究するために、常圧のCO、CO+H2、および先にH2その後COの3種類の雰囲気下、275℃条件で、in situ X線回折（XRD）によりFe2O3の炭化鉄への結晶相変化過程を特性評価した。結果は、Fe2O3試料が3種類の雰囲気下で主にFe5C2相に転換するが、粒径はそれぞれ12.1、16.9、20.6 nmと異なることを示した。同時に、（112）、（021）、（510）晶面に対応する回折ピークが完全重なりからほぼ分離し、生成物中には少量のFe3O4相が常に残存していた。Fe3O4が完全に還元されない原因をさらに探るため、H2雰囲気下で10時間還元したFe2O3試料をin situ XPSで評価した。解析の結果、試料主体は単体Fe相であったが、単体Fe粒子の表面にFe3O4相が依然として存在していた。XRDおよびXPSの総合的な解析結果から、Fe2O3の還元過程ではH2/CO比を増加させることで炭化鉄粒子の成長を促進し、粒子表面には常に少量のFe3O4が残留しており、これはFe3O4-Fe（Fe5C2）転換の平衡反応による可能性があると結論づけられる。これらの研究結果は、異なる雰囲気がFTO基Fe触媒の還元過程および活性相である炭化鉄結晶相に及ぼす影響を理解する上で重要であり、触媒の調製条件や触媒性能の向上に役立つ有益な参考資料を提供する。
关键词
in situ XRD; in situ XPS; Fe2O3; 還元; 炭化鉄