RU2806950C1 - Low-temperature carbothermic synthesis of massive dimolybdenum carbide - Google Patents

Low-temperature carbothermic synthesis of massive dimolybdenum carbide Download PDF

Info

Publication number
RU2806950C1
RU2806950C1 RU2023104040A RU2023104040A RU2806950C1 RU 2806950 C1 RU2806950 C1 RU 2806950C1 RU 2023104040 A RU2023104040 A RU 2023104040A RU 2023104040 A RU2023104040 A RU 2023104040A RU 2806950 C1 RU2806950 C1 RU 2806950C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbide
molybdenum
synthesis
temperature
carbon
Prior art date
Application number
RU2023104040A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Галашов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2806950C1 publication Critical patent/RU2806950C1/en

Links

Abstract

FIELD: catalysts.
SUBSTANCE: invention can be used in the manufacture of heterogeneous catalysts, fire-resistant and abrasion-resistant coatings, as well as tool hard alloys. A molybdenum precursor - sodium and lithium molybdates, taken in a molar ratio of 1:1, is applied to the carbon carrier. The molybdates of the indicated alkali metals and the carbon carrier are taken in a molar ratio of 2:1, respectively. Then carbothermic reduction is carried out in a vacuum oven in one stage at a temperature not exceeding 500°C and duration of at least 24 hours to obtain massive dimolybdenum carbide.
EFFECT: invention makes it possible to reduce the synthesis temperature of dimolybdenum carbide and simplify the process due to its formation in one stage.
2 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения карбидов переходных металлов, в частности молибдена. Карбиды молибдена являются ковалентными тугоплавкими соединениями, проявляющими свойства, характерные для переходного металла, поэтому данные материалы находят все большее применение в качестве заменителей благородных металлов в составе гетерогенных катализаторов. Доказана их активность в составе катализаторов реформинга метана, десульфуризации, деоксигенации, восстановления CO2, изомеризации углеводородов, электрокаталитического получения водорода и др. Кроме того, карбиды молибдена, как и другие карбиды переходных металлов, могут быть использованы для получения огнеупорных, устойчивых к истиранию покрытий.The invention relates to methods for producing transition metal carbides, in particular molybdenum. Molybdenum carbides are covalent refractory compounds exhibiting properties characteristic of a transition metal; therefore, these materials are increasingly used as substitutes for noble metals in heterogeneous catalysts. Their activity has been proven as part of catalysts for methane reforming, desulfurization, deoxygenation, CO 2 reduction, hydrocarbon isomerization, electrocatalytic hydrogen production, etc. In addition, molybdenum carbides, like other transition metal carbides, can be used to obtain fire-resistant, abrasion-resistant coatings .

Все методы получения карбидов переходных металлов можно условно разделить на три типа: газо-твердофазный, жидко-твердофазный и твердофазный в зависимости от агрегатного состояния источника углерода [Y. Ma, G. Guan, X. Hao, J. Cao, A. Abudula. Molybdenum carbide as alternative catalyst for hydrogen production - A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - Vol. 75. - 2017. - P. 1101-1129]. Газо-твердофазные методы получения карбидов молибдена включают температурно-программированное восстановление оксидов молибдена в токе смеси, содержащей газообразный углеводород (метан, этан, пропан или бутан) и водород, при нагревании до температуры не менее 650°C. К недостаткам метода следует отнести частичное блокирование поверхности карбидов полимерным углеродом, возникающее вследствие наличия избыточного количества предшественника углерода в зоне реакции. Помимо газов в качестве источника углерода используют жидкие ароматические углеводороды, например, толуол [G. Vitale, M.L. Frauwallne, E. Hernandez, C.E. Scott, P. Pereira-Almao. Low temperature synthesis of cubic molybdenum carbide catalysts via pressure induced crystallographic orientation of MoO3 precursor // Applied Catalysis A: Gen. - 2011. - Vol. 400. - P. 221-229], однако этот метод гораздо менее распространен.All methods for producing transition metal carbides can be divided into three types: gas-solid-phase, liquid-solid-phase and solid-phase, depending on the state of aggregation of the carbon source [Y. Ma, G. Guan, X. Hao, J. Cao, A. Abudula. Molybdenum carbide as an alternative catalyst for hydrogen production - A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - Vol. 75. - 2017. - P. 1101-1129]. Gas-solid-phase methods for producing molybdenum carbides include temperature-programmed reduction of molybdenum oxides in a flow of a mixture containing gaseous hydrocarbon (methane, ethane, propane or butane) and hydrogen, when heated to a temperature of at least 650°C. The disadvantages of the method include partial blocking of the surface of carbides by polymer carbon, which occurs due to the presence of an excess amount of carbon precursor in the reaction zone. In addition to gases, liquid aromatic hydrocarbons, for example, toluene [G. Vitale, M. L. Frauwallne, E. Hernandez, C. E. Scott, P. Pereira-Almao. Low temperature synthesis of cubic molybdenum carbide catalysts via pressure induced crystallographic orientation of MoO 3 precursor // Applied Catalysis A: Gen. - 2011. - Vol. 400. - P. 221-229], however this method is much less common.

Получение карбидов молибдена из твердых веществ (углерода, металла или его оксида) требует температур выше 1500°C [Патент Китая №1176312A от 06.09.1996]. В ряде случаев в реакционную смесь добавляют металлический магний или алюминий в качестве дополнительного восстановителя [патент РФ №1777311 от 12.07.1988; Патент Китая №107311176A от 07.08.2017]. Высокотемпературная обработка ведет к низкой удельной поверхности получаемого продукта, поэтому для проведения карботермического восстановления в более мягких условиях используют механохимическую активацию исходных порошков [K. Sheybani, S. Javadpour. Effect of microwave radiation and mechanical activation on the carbothermic reduction of molybdenum trioxide: Improving the practical efficiency // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. - 2020. - Vol. 93. - P. 105269]. The production of molybdenum carbides from solid substances (carbon, metal or its oxide) requires temperatures above 1500°C [Chinese Patent No. 1176312A dated 09/06/1996]. In some cases, metallic magnesium or aluminum is added to the reaction mixture as an additional reducing agent [RF patent No. 1777311 dated July 12, 1988; Chinese Patent No. 107311176A dated 08/07/2017]. High-temperature treatment leads to a low specific surface area of the resulting product, therefore, to carry out carbothermic reduction under milder conditions, mechanochemical activation of the original powders is used [K. Sheybani, S. Javadpour. Effect of microwave radiation and mechanical activation on the carbothermic reduction of molybdenum trioxide: Improving the practical efficiency // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. - 2020. - Vol. 93. - P. 105269].

Для увеличения скорости твердофазных реакций известно использование расплавов солей в качестве реакционной среды (растворителя). Наиболее часто применяемыми системами являются эвтектические смеси хлоридов, например, NaCl-KCl и LiCl-KCl, или сульфатов, например, Li2SO4-K2SO4. Процесс проводят при температурах около 1000°C . Для получения карбидов переходных металлов в качестве исходных реагентов берут простые вещества (смесь металла и углерода) [R. Yang, L. Cui, Y. Zheng, X. Cai. Molten salt synthesis of Mo2C powder using a mechanically milled powder // Materials Letters. - 2007. - Vol. 61. - P. 4815-4817; патент РФ №2639797 от 11.08.2016]. Для дополнительного увеличения реакционной способности реагентов перед началом синтеза их подвергают механохимической активации. После окончания синтеза полученный продукт промывают дистиллированной водой для удаления примесей солей.To increase the rate of solid-phase reactions, it is known to use molten salts as a reaction medium (solvent). The most commonly used systems are eutectic mixtures of chlorides, for example, NaCl-KCl and LiCl-KCl, or sulfates, for example, Li 2 SO 4 -K 2 SO 4 . The process is carried out at temperatures of about 1000°C. To obtain transition metal carbides, simple substances (a mixture of metal and carbon) are taken as starting reagents [R. Yang, L. Cui, Y. Zheng, X. Cai. Molten salt synthesis of Mo 2 C powder using a mechanically milled powder // Materials Letters. - 2007. - Vol. 61. - P. 4815-4817; RF patent No. 2639797 dated 08/11/2016]. To further increase the reactivity of the reagents, before starting the synthesis, they are subjected to mechanochemical activation. After completion of the synthesis, the resulting product is washed with distilled water to remove salt impurities.

Известны методы получения карбидов, в которых предшественники металла и углерода растворяют в подходящем растворителе с последующим образованием полимерной массы, которую прокаливают в инертной атмосфере либо в вакууме с получением продуктов, имеющих необычную пространственную структуру. К таким методам относятся, например, метод мочевинного стекла [Патент РФ №2489351 от 04.10.2011] и аминооксидный метод [C. Wan, N.A. Knight, B.M. Leonard. Crystal structure and morphology control of molybdenum carbide nanomaterials synthesized from an amine-metal oxide composite // Chem. Commun. - 2013. - Vol. 49. - P. 10409-10411]. В данном случае мочевина и амины выполняют не только функцию восстановителей и источников углерода, но и роль структурообразующих агентов. Помимо мочевины и аминов используют другие органические соединения (хелаты, сахариды, красители, ПАВ и т.п.), которые способны выполнять одновременно три вышеперечисленные функции [N. Czaplicka, A. Rogala, I. Wysocka. Metal (Mo, W, Ti) carbide catalysts: synthesis and application as alternative catalysts for dry reforming of hydrocarbons-a review // Int. J. Mol. Sci. - 2021. -Vol. 22. - P. 12337]. Несмотря на то, что структурно-направленный синтез позволяет контролировать размеры и морфологию карбидных частиц, основным недостатком его при переходе на крупнотоннажное производство будет являться необходимость использования сложных органических реагентов и органических растворителей в большом количестве. There are known methods for producing carbides in which metal and carbon precursors are dissolved in a suitable solvent with the subsequent formation of a polymer mass, which is calcined in an inert atmosphere or in a vacuum to obtain products having an unusual spatial structure. Such methods include, for example, the urea glass method [RF Patent No. 2489351 dated October 4, 2011] and the amine oxide method [C. Wan, N.A. Knight, B.M. Leonard. Crystal structure and morphology control of molybdenum carbide nanomaterials synthesized from an amine-metal oxide composite // Chem. Commun. - 2013. - Vol. 49. - P. 10409-10411]. In this case, urea and amines perform not only the function of reducing agents and carbon sources, but also the role of structure-forming agents. In addition to urea and amines, other organic compounds are used (chelates, saccharides, dyes, surfactants, etc.), which are capable of simultaneously performing the three above functions [N. Czaplicka, A. Rogala, I. Wysocka. Metal (Mo, W, Ti) carbide catalysts: synthesis and application as alternative catalysts for dry reforming of hydrocarbons—a review // Int. J. Mol. Sci. - 2021. -Vol. 22. - P. 12337]. Despite the fact that structure-directed synthesis makes it possible to control the size and morphology of carbide particles, its main disadvantage during the transition to large-scale production will be the need to use complex organic reagents and organic solvents in large quantities.

Высокодисперсные карбидные фазы могут быть получены путем нанесения предшественника металла на носитель с высокой удельной поверхностью (Al2O3, SiO2, ZrO2 и т.п.). На первой стадии проводят пропитку носителя по влагоемкости водным раствором соли металла (при приготовлении карбидов молибдена наиболее часто используют гептамолибдат аммония (NH4)6Mo7O24). После этого образец сушат и прокаливают на воздухе для получения нанесенной фазы оксида (в случае получения карбидов молибдена - МоО3). На второй стадии температурно-программируемым восстановлением из оксида получают карбид. В качестве источника углерода наиболее часто используют смесь газов (например, CH4/H2) [A. S. Rocha, L. A. Souz, R. R. Oliveira Jr., A. B. Rocha, V. Teixeira da Silva. Hydrodeoxygenation of acrylic acid using Mo2C/Al2O3 // Applied Catalysis A: General. - 2017. - Vol. 531. - P. 69-78] или углерод в твердом виде.Highly dispersed carbide phases can be obtained by depositing a metal precursor onto a support with a high specific surface area (Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , etc.). At the first stage, the carrier is impregnated into moisture capacity with an aqueous solution of a metal salt (in the preparation of molybdenum carbides, ammonium heptamolybdate (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 is most often used). After this, the sample is dried and calcined in air to obtain a deposited oxide phase (in the case of obtaining molybdenum carbides - MoO 3 ). In the second stage, carbide is obtained from the oxide by temperature-programmed reduction. A mixture of gases (for example, CH 4 /H 2 ) is most often used as a carbon source [AS Rocha, LA Souz, RR Oliveira Jr., AB Rocha, V. Teixeira da Silva. Hydrodeoxygenation of acrylic acid using Mo 2 C/Al 2 O 3 // Applied Catalysis A: General. - 2017. - Vol. 531. - P. 69-78] or carbon in solid form.

При использовании твердого источника углерода (активированный уголь, биоуголь, углеродные нанотрубки, углерод, полученный из лигнина, высушенная и измельченная древесина и т.п.) [Патент Китая 114570398 от 19.01.2022; D. Mordenti, D. Brodzki, G. Djéga-Mariadassou. New Synthesis of Mo2C 14 nm in average size supported on a high specific surface area carbon material // Journal of Solid State Chemistry. - 1998. - Vol. 141. - P. 114-120], углеродный материал выполняет функции и восстановителя, и носителя. Карботермическое восстановление проводят в водородной [Han J, Duan J, Chen P, Lou H, Zheng X, Hong H. Nanostructured molybdenum carbides supported on carbon nanotubes as efficient catalysts for one-step hydrodeoxygenation and isomerization of vegetable oils. Green Chem 2011;13:2561-2568], инертной атмосфере [R. Li, A. Shahbazi, L. Wang, B. Zhang, C.-C. Chung, D. Dayton, Q. Yan. Nanostructured molybdenum carbide on biochar for CO2 reforming of CH4 // Fuel. - 2018. - Vol. 225. - P. 403-410] или в вакуумной печи [H. Lin, B. Tao, J. Xiong, Q. Li, Y. Li. Tungsten carbide (WC) nanopowders synthesized via novel core-shell structured precursors // Ceramics International. - 2013. - Vol. 39. - P. 2877-2881].When using a solid carbon source (activated carbon, biochar, carbon nanotubes, carbon derived from lignin, dried and crushed wood, etc.) [China Patent 114570398 dated 01/19/2022; D. Mordenti, D. Brodzki, G. Djéga-Mariadassou. New Synthesis of Mo2C 14 nm in average size supported on a high specific surface area carbon material // Journal of Solid State Chemistry. - 1998. - Vol. 141. - P. 114-120], carbon material performs the functions of both a reducing agent and a carrier. Carbothermic reduction is carried out in hydrogen [Han J, Duan J, Chen P, Lou H, Zheng X, Hong H. Nanostructured molybdenum carbides supported on carbon nanotubes as efficient catalysts for one-step hydrodeoxygenation and isomerization of vegetable oils. Green Chem 2011;13:2561-2568], inert atmosphere [R. Li, A. Shahbazi, L. Wang, B. Zhang, C.-C. Chung, D. Dayton, Q. Yan. Nanostructured molybdenum carbide on biochar for CO2 reforming CH4 //Fuel. - 2018. - Vol. 225. - P. 403-410] or in a vacuum oven [H. Lin, B. Tao, J. Xiong, Q. Li, Y. Li. Tungsten carbide (WC) nanopowders synthesized via novel core-shell structured precursors // Ceramics International. - 2013. - Vol. 39. - P. 2877-2881].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения нанесенного на поверхность углеродного носителя карбида димолибдена, изложенный в статье Василевич А.В. и др. [А. В. Василевич, О. Н. Бакланова, А. В. Лавренов. Карбиды молибдена: синтез и применение в катализе // Химия твёрдого топлива. - 2020. - № 6. - С. 15-22], согласно которому углеродный носитель пропитывают раствором молибдата или гептамолибдата аммония, сушат, после чего проводят карботермическое восстановление при температуре 600-900°C в среде водорода или азота. The closest to the proposed invention is the method for producing dimolybdenum carbide deposited on the surface of a carbon carrier, described in the article by Vasilevich A.V. etc. [A. V. Vasilevich, O. N. Baklanova, A. V. Lavrenov. Molybdenum carbides: synthesis and application in catalysis // Solid fuel chemistry. - 2020. - No. 6. - P. 15-22], according to which the carbon carrier is impregnated with a solution of molybdate or ammonium heptamolybdate, dried, after which carbothermic reduction is carried out at a temperature of 600-900°C in a hydrogen or nitrogen environment.

Предлагаемое изобретение решает задачи снижения температуры синтеза массивного карбида димолибдена (за счет использования эвтектической смеси молибдатов щелочных металлов и вакуума) и формирования карбида из нанесенного предшественника молибдена в одну стадию (без его промежуточного перевода в оксидное состояние).The proposed invention solves the problem of reducing the synthesis temperature of massive dimolybdenum carbide (through the use of a eutectic mixture of alkali metal molybdates and vacuum) and forming carbide from a deposited molybdenum precursor in one stage (without its intermediate conversion to the oxide state).

Технический результат достигается на счет следующих составляющих:The technical result is achieved through the following components:

1. Источником молибдена являются молибдаты щелочных металлов, которые плавятся, а не разлагаются при нагревании.1. The source of molybdenum is alkali metal molybdates, which melt and do not decompose when heated.

2. Использование эвтектической смеси LiMoO4-NaMoO4 (50/50) и вакуума позволяет получать расплав предшественника молибдена при низкой температуре (462°C) с последующим разложением и образованием на поверхности углерода элементарного молибдена и щелочных оксидов.2. The use of a eutectic mixture of LiMoO 4 -NaMoO 4 (50/50) and vacuum makes it possible to obtain a melt of the molybdenum precursor at low temperature (462°C) with subsequent decomposition and formation of elemental molybdenum and alkali oxides on the carbon surface.

3. Образовавшийся при низкой температуре в процессе разложения эвтектического расплава мелкодисперсный молибден реагирует с поверхностью углеродного носителя с получением частиц карбида и образованием пленки, толщина которой возрастает с увеличением продолжительности синтеза до полного превращения предшественника молибдена в карбид.3. Fine molybdenum formed at a low temperature during the decomposition of the eutectic melt reacts with the surface of the carbon carrier to produce carbide particles and the formation of a film, the thickness of which increases with increasing duration of synthesis until the molybdenum precursor is completely converted into carbide.

4. Ввиду высокой растворимости в воде получающихся в процессе синтеза оксидов щелочных металлов, они могут быть удалены промывкой дистиллированной водой, так же, как и непрореагировавшие исходные реагенты, что ведет к получению карбида димолибдена высокой чистоты.4. Due to the high solubility in water of the alkali metal oxides obtained during the synthesis process, they can be removed by washing with distilled water, just like unreacted starting reagents, which leads to the production of high purity dimolybdenum carbide.

Описание предлагаемого технического решения.Description of the proposed technical solution.

Перед началом синтеза порошок углеродного носителя отсеивают и смешивают с предварительно взвешенными молибдатами лития и натрия, взятыми в соотношении 1:1 для получения эвтектической смеси. Массы углеродного носителя и источников молибдена подбирают таким образом, чтобы мольное количество углерода и молибдена соответствовало стехиометрии Mo2C. Смесь помещают в ёмкость с дистиллированной водой и перемешивают с помощью магнитной мешалки до полного растворения солей при нагревании, не доводя до бурного кипения воды. После полного растворения солей емкость с раствором размещают в сушильном шкафу для полного удаления воды. После сушки полученный продукт взвешивают и помещают в тигель из окиси алюминия с крышкой, который устанавливают в вакуумной печи. Печь вакуумируют при комнатной температуре, после чего образец нагревают до 500°C . При этой температуре образец выдерживают в течении 24 ч в условиях динамического вакуума, затем печь охлаждают до комнатной температуры и разгружают. Полученный порошок отмывают дистиллированной водой в ультразвуковой ванне и сушат.Before starting the synthesis, the carbon carrier powder is sifted out and mixed with pre-weighed lithium and sodium molybdates taken in a 1:1 ratio to obtain a eutectic mixture. The masses of the carbon carrier and molybdenum sources are selected so that the molar amount of carbon and molybdenum corresponds to the stoichiometry of Mo 2 C. The mixture is placed in a container with distilled water and stirred with a magnetic stirrer until the salts are completely dissolved when heated, without bringing the water to a violent boil. After the salts are completely dissolved, the container with the solution is placed in a drying cabinet to completely remove the water. After drying, the resulting product is weighed and placed in an aluminum oxide crucible with a lid, which is installed in a vacuum oven. The furnace is evacuated at room temperature, after which the sample is heated to 500°C. At this temperature, the sample is kept for 24 hours under dynamic vacuum conditions, then the furnace is cooled to room temperature and unloaded. The resulting powder is washed with distilled water in an ultrasonic bath and dried.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1.

Порошок технического углерода (марки N-220) с размером частиц 50-100 мкм в количестве 12 г и смесь Li2MoO4 и Na2MoO4, взятых в мольном соотношении 1:1, в количестве 174 и 206 г, соответственно, помещают в стакан с дистиллированной водой объёмом 2000 мл. Смесь нагревают на магнитной мешалке до 80°C и перешивают со скоростью 60 об/мин. до полного растворения солей. Затем стакан помещают в предварительно нагретый до 100°C сушильный шкаф на 24 часа. Высушенный порошок массой 392 г засыпают в тигель из окиси алюминия с крышкой и устанавливают в вакуумной печи. Печь откачивают вакуумным насосом до остаточного давления 10-3 мм рт. ст. и нагревают до 500°C со скоростью 100°C /час. При этой температуре порошок выдерживают в течение 24 часов при постоянной откачке. После окончания синтеза печь охлаждают, напускают воздух и достают образец. Полученный порошок отмывают в дистиллированной воде в ультразвуковой ванне в течение 60 мин, и сушат в сушильном шкафу в течение 12 ч при температуре 100°C с получением продукта массой 204 г. Рентгенофазовый анализ полученного продукта показывает наличие в порошке фазы α-Мо2С (Фиг. 1) и отсутствие рефлексов углеродного носителя.Carbon black powder (grade N-220) with a particle size of 50-100 microns in an amount of 12 g and a mixture of Li2MoO4 and Na2MoO4, taken in a molar ratio of 1:1, in quantities of 174 and 206 g, respectively, are placed in a glass of distilled water with a volume of 2000 ml. The mixture is heated on a magnetic stirrer to 80°C and stirred at a speed of 60 rpm. until the salts are completely dissolved. The glass is then placed in an oven preheated to 100°C for 24 hours. The dried powder weighing 392 g is poured into an aluminum oxide crucible with a lid and placed in a vacuum oven. The furnace is pumped out with a vacuum pump to a residual pressure of 10-3 mmHg Art. and heated to 500°C at a rate of 100°C/hour. The powder is kept at this temperature for 24 hours with constant pumping. After the synthesis is completed, the furnace is cooled, air is introduced, and the sample is removed. The resulting powder is washed in distilled water in an ultrasonic bath for 60 minutes, and dried in an oven for 12 hours at a temperature of 100°C to obtain a product weighing 204 g. X-ray phase analysis of the resulting product shows the presence of the α-Mo phase in the powder2C (Fig. 1) and the absence of reflections of the carbon carrier.

Сравнительный пример.Comparative example.

В результате процедуры синтеза, описанной в примере 1, при которой прокаливание в вакуумной печи заменили на прокаливание в муфеле без откачки, реакции с образованием карбида димолибдена обнаружено не было. Это обусловлено тем, что при атмосферном давлении и температуре 500°C разложение солей молибдена не происходит.As a result of the synthesis procedure described in example 1, in which calcination in a vacuum furnace was replaced by calcination in a muffle without pumping, no reaction was observed to form dimolybdenum carbide. This is due to the fact that at atmospheric pressure and a temperature of 500°C, the decomposition of molybdenum salts does not occur.

Claims (2)

1. Способ синтеза карбида димолибдена карботермическим восстановлением нанесённого на углеродный носитель предшественника молибдена, отличающийся тем, что в качестве предшественника молибдена используют молибдаты натрия и лития, взятые в мольном отношении 1:1, а карботермическое восстановление проводят в вакуумной печи в одну стадию при температуре не выше 500°С и продолжительности не менее 24 ч с получением массивного карбида димолибдена. 1. A method for the synthesis of dimolybdenum carbide by carbothermal reduction of a molybdenum precursor deposited on a carbon carrier, characterized in that sodium and lithium molybdates taken in a molar ratio of 1:1 are used as a molybdenum precursor, and carbothermic reduction is carried out in a vacuum furnace in one stage at a temperature of above 500°C and for at least 24 hours to obtain massive dimolybdenum carbide. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что молибдаты указанных щелочных металлов и углеродный носитель берут в мольном соотношении 2:1 соответственно.2. The method according to claim 1, characterized in that the molybdates of the specified alkali metals and the carbon carrier are taken in a molar ratio of 2:1, respectively.
RU2023104040A 2023-02-22 Low-temperature carbothermic synthesis of massive dimolybdenum carbide RU2806950C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2806950C1 true RU2806950C1 (en) 2023-11-08

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1777311C (en) * 1988-07-12 1994-10-15 Институт структурной макрокинетики РАН Process for preparing molybdenum carbide
CN1176312A (en) * 1996-09-06 1998-03-18 汪兆泉 Production process of molybdenum carbide
US20100317750A1 (en) * 2006-04-27 2010-12-16 University of Wyoming Research Corporate d/b/a Western Research Institute Process and Catalyst for Production of Mixed Alcohols from Synthesis Gas
RU2489351C2 (en) * 2011-10-04 2013-08-10 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing molybdenum carbide nanoparticles
CN103240108A (en) * 2013-05-22 2013-08-14 南京工业大学 Molybdenum carbide catalyst for hydrogen generation of methanoic acid and preparation method of molybdenum carbide catalyst
RU2495717C1 (en) * 2012-09-24 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН) Method of producing supported catalyst for hydrotreatment of heavy oil fractions
CN107311176A (en) * 2017-08-07 2017-11-03 太原理工大学 A kind of preparation method of order mesoporous carbonization molybdenum
RU2660439C1 (en) * 2017-12-28 2018-07-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Furfural hydrogenation catalyst
CN114570398A (en) * 2022-01-19 2022-06-03 河南理工大学 Lignin-based molybdenum carbide catalyst suitable for preparing low-carbon alcohol from synthesis gas, and preparation method and application thereof

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1777311C (en) * 1988-07-12 1994-10-15 Институт структурной макрокинетики РАН Process for preparing molybdenum carbide
CN1176312A (en) * 1996-09-06 1998-03-18 汪兆泉 Production process of molybdenum carbide
US20100317750A1 (en) * 2006-04-27 2010-12-16 University of Wyoming Research Corporate d/b/a Western Research Institute Process and Catalyst for Production of Mixed Alcohols from Synthesis Gas
RU2489351C2 (en) * 2011-10-04 2013-08-10 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing molybdenum carbide nanoparticles
RU2495717C1 (en) * 2012-09-24 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН) Method of producing supported catalyst for hydrotreatment of heavy oil fractions
CN103240108A (en) * 2013-05-22 2013-08-14 南京工业大学 Molybdenum carbide catalyst for hydrogen generation of methanoic acid and preparation method of molybdenum carbide catalyst
CN107311176A (en) * 2017-08-07 2017-11-03 太原理工大学 A kind of preparation method of order mesoporous carbonization molybdenum
RU2660439C1 (en) * 2017-12-28 2018-07-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Furfural hydrogenation catalyst
CN114570398A (en) * 2022-01-19 2022-06-03 河南理工大学 Lignin-based molybdenum carbide catalyst suitable for preparing low-carbon alcohol from synthesis gas, and preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАСИЛЕВИЧ А.В. и др., Карбиды молибдена: синтез и применение в катализе, Химия твердого топлива, 2020, no. 6, с.с. 15-22. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016088896A1 (en) Composite body, method for producing composite body, ammonia synthesis catalyst, and ammonia synthesis method
CN108273536A (en) A kind of preparation method of N doping three-dimensional porous nano ferrum-based catalyst
WO2018044241A1 (en) Method of producing a methanation catalyst
JP7246101B2 (en) ELECTRONIC OR HYDRIDE ION SORTING OR DESTROYING COMPOSITIONS, TRANSITION METAL SUPPORTS AND CATALYSTS, AND THEIR RELATED USE
Zielińska et al. Synthesis, characterization and photocatalytic properties of lithium tantalate
KR102496214B1 (en) A loading catalyst in which an active metal is dispersed on an atomic scale in a carrier, and a method for preparing and using the same
RU2806950C1 (en) Low-temperature carbothermic synthesis of massive dimolybdenum carbide
Vasilevich et al. Molybdenum Carbides: Synthesis and Application in Catalysis
RU2806983C1 (en) Low-temperature carbothermic synthesis of dimolybdenum carbide films on surface of carbon support
Wu et al. TiO 2 Supported Nano-Au Catalysts Prepared Via Solvated Metal Atom Impregnation for Low–Temperature CO Oxidation
CN110860309B (en) Dual-energy catalyst of sub-nanometer metal cobalt particles @ molecular sieve and preparation method thereof
CN108620110B (en) Vanadium carbide/graphene nanosheet composite material, preparation method and application thereof in hydrogen production through water cracking
Adeli et al. Atomic-scale synthesis of nanoporous gallium–zinc oxynitride-reduced graphene oxide photocatalyst with tailored carrier transport mechanism
WO2003008097A1 (en) Phosphate photocatalyst comprising metal ion in d10 or d0 electron state
CN113072070A (en) Preparation method of high-specific-surface-area carbon-coated transition metal carbide material
JPH02304047A (en) Preparation of amineallene
Kathyayini et al. Synthesis of carbon nanotubes over transition metal ions supported on Al (OH) ₃
KR100831559B1 (en) Catalyst for Partial Oxidation of Methylbenzenes, Method for Preparation the same and Method for Producing Aromatic Aldehyde Using the Same
KAWAGUCHI et al. Syntheses and characterization of graphite-like material of composition BC6N2 (H)
JP2017177053A (en) Catalyst for carbon nanotube synthesis and method for producing the same
JP6344052B2 (en) Ammonia synthesis catalyst and ammonia synthesis method
JPH10259147A (en) Production of monoalkenylbenzenes
JP2019178015A (en) Hydrogen production method involving direct decomposition of hydrocarbon
CN111375410B (en) Preparation method of graphite alkynyl catalyst
CN104710276B (en) A kind of method that microwave heating prepares Hexalin and/or Ketohexamethylene