液相氢还原沉钒制备V₂O₃及其动力学研究

作者：胡艺博; 张一敏; 薛楠楠; 胡鹏程; 张刘洪

来源：中国有色冶金, 2023, 52(05): 42-50.

DOI：10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2023.05.005

• 液相氢还原
• 沉钒
• V2O3
• 催化剂
• 动力学
• 化学吸附能
• 镍粉

V2O3是制备氮化钒、氮化钒铁和钒铁重要原料。液相氢还原可直接从富钒液制备出V2O3,具有短流程、绿色环保、能耗低的优点。本研究选择低成本的蒽醌和镍粉作为催化剂来替代PdCl2,蒽醌沉钒的主要产物为VO2（H2O）0.5,无法制备出V2O3;镍粉沉钒能获得和PdCl2相同的V2O3产物，沉钒率为99.87%。蒽醌、镍粉与PdCl2催化液相氢还原反应活化能分别为188.83 kJ/mol、140.09 kJ/mol和38.07 kJ/mol。H2分子在Ni或Pd表面发生裂解，同时H原子的s轨道与Pd、Ni的p轨道和d轨道发生了杂化，形成还原性较强的Pd—H或Ni—H键，Pd和Ni对氢气的化学吸附能分别为1.34 eV和2.04 eV;H2在250～300℃发生裂解，其解吸活化能为9.699 4 kJ/mol。本研究采用镍粉可替代PdCl2制备出纯度99.21%的V2O3产品。

• 单位
  武汉科技大学