碳化鉬催化材料成本如何降低？

近期，中科院大連化學物理研究所與德國卡爾斯魯厄理工學院的研究者一起利用多維度的表徵手段揭示了碳化鉬（MoC）催化材料的碳化過程和形成機理，從原子尺度觀察到了晶相結構的動態演化過程，證實了立方相氧化鉬（MoOx）是一步碳化合成α相MoC的關鍵中間體。

據中鎢在綫瞭解，碳化鉬是一種超細的灰黑色粉末，結構爲密排六方晶格，因具有類似貴金屬的電子結構和催化特性，良好的熱穩定性、機械穩定性、耐磨性和抗腐蝕性等特點，而廣泛應用于催化領域，主要的催化反應類型包括加氫氫解反應、异構化反應、加氫脫硫反應、加氫脫氮反應、氨合成反應、烴類轉化與合成反應。

近年來，碳化鉬催化材料雖然因表現出類似貴金屬的獨特催化性質而引起廣泛關注，但是人們對它的結構演化過程仍不是很瞭解。根據晶體結構的不同，MoC可以分爲六方晶相的β碳化鉬和立方晶相的α碳化鉬。與六方晶相的β碳化鉬相比，立方晶相的α碳化鉬的製備過程更爲苛刻，一般需要經歷高污染、高能耗的氨化處理或負載高含量的貴金屬，因而增加了該催化材料的生産成本，進而限制了它的應用。

爲了更深入地瞭解碳化鉬結構的演化過程，以及降低生産成本，中科院大連化學物理研究所及其他單位的研究員就采用了火焰噴射法（FSP）製備亞穩態氧化物。

研究發現，在火焰噴射法製備的氧化鉬上負載痕量金屬銠（Rh）後，在低溫區可優先發生相變産生富含氧空位的立方相氧化鉬亞穩態結構，然後，在保持晶相不變下發生碳插入和碳取代，最後轉化爲具有高活性的立方相α碳化鉬催化劑。在這一過程中，立方相MoOx中間物的形成至關重要，使後續的碳化過程遵循拓撲變換的碳化路徑。

該研究成果已以“In Situ Investigations on Structural Evolutions during the Facile Synthesis of Cubic α-MoC1–x Catalysts”爲題發表在美國化學會雜志上。

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