Estudo de XRD In Situ sobre o Efeito Promocional do Potássio na Carburização de Catalisadores de Fe2O3 Precipitados por Spray-dry

Resumo Um estudo do efeito promocional do potássio no comportamento de carburização de uma série de catalisadores de Fe 2 O 3 precipitados por spray-dry (100 Fe, 100 Fe/0,52 K, 100 Fe/1,54 K e 100 Fe/2,4 K) foi realizado utilizando XRD in situ. A evolução do tamanho médio dos cristalitos para espécies como α‐Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, χ‐Fe 5 C 2 e θ‐Fe 3 C foi acompanhada. O promotor de potássio inibe claramente a redução de α‐Fe 2 O 3 a Fe 3 O 4, onde a diminuição da energia de ligação nos espectros de Fe 2p 3/2, O 1s e K 2p 3/2 a partir da espectroscopia de fotoeletrons de raios X (XPS) sugere um aumento da densidade de elétrons em Fe e O com a promoção de potássio, levando a uma maior covalência na ligação Fe−O. Em termos de tamanho de cristalito durante a carburização, existe uma carga ideal de potássio no catalisador 100 Fe/0,52 K, que apresenta a redução mais rápida a Fe 3 O 4 com tamanhos de cristalitos mínimos em torno de 7 a 15 nm. O potássio não tem efeito claro na determinação do tamanho final do cristalito de χ‐Fe 5 C 2. Uma curva em forma de arco na evolução do tamanho do cristalito do intermediário Fe 3 O 4 foi observada, o que pode ser explicado pela diferença da energia de ativação entre os passos bidirecionais da difusão de oxigênio para fora e a difusão de carbono para dentro.