1Classificação e métodos de preparação dos catalisadores

Os materiais catalisadores geralmente usam elementos metálicos de transição ou suas ligas. De acordo com sua forma, pode ser dividido em: floco, pó, granular, filamento, tubo, espuma, etc.Os catalisadores em pó são utilizados principalmente, e os catalisadores de flocos foram eliminados.

Os métodos de fabrico de catalisadores em pó incluem principalmente métodos físicos e químicos e métodos de trituração mecânica.Electrolise ou reacções químicas para preparação de pó a partir de compostos metálicos, tais como métodos de redução, métodos de eletrólise e métodos de carbonilo.e a sua composição química basicamente não mudaOs métodos típicos incluem moagem por vórtice, moagem a esferas e atomização.

Em termos de preparação de catalisadores de pó para a síntese de diamantes, o polvilhamento mecânico é mais comum.e depois esmagá-lo com um moinho de bolas pode obter uma liga de catalisador de cerca de 200 malhasO processo de atomização em pó tem vantagens na produção em larga escala de catalisadores em pó. Este método permite facilmente produzir um catalisador metálico em pó de alta qualidade com os ingredientes necessários,alta purezaA estrutura uniforme e o excelente desempenho do processo, bem como a forma, tamanho e distribuição de tamanho de partículas do pó obtido por atomização podem ser ajustados dentro do âmbito de aplicação.O pó atomizado também pode utilizar matérias-primas baratas (lixo metálico)O seu fluxo de processo é curto e o equipamento é simples, pelo que o custo global é baixo.

A tecnologia chave para a produção de catalisadores de pó é controlar o tamanho e a forma das partículas do pó, especialmente o teor de oxigénio no catalisador de pó.A julgar pela aplicação atual de catalisadores de pó para sintetizar diamantesOs catalisadores de pó atomizado possuem grandes vantagens.pode ser preparada composição uniforme e estrutura finaNo entanto, os catalisadores de pó atomizados com água têm a vantagem de serem de baixo custo e, embora o catalisador preparado por atomização de água tenha um elevado teor de oxigénio, não é necessário que o catalisador de pó atomizado com água tenha um alto teor de oxigénio.Pode ser efetivamente desoxidado após ser misturado com pó de grafite e submetido a tratamento térmico a vácuo, as suas perspectivas de desenvolvimento são mais amplas.

2Características do catalisador em pó

O catalisador em pó tem as seguintes características:

(1) Grande área de superfície específica e grande área de contacto, que favorece o crescimento dos cristais

Uma característica básica dos catalisadores em pó é a sua grande superfície específica.que aumenta muito a área de reação entre o catalisador e o grafite em condições de alta temperatura e alta pressãoSe o catalisador em pó puder ser completamente misturado com o pó de grafite, o rendimento de síntese pode ser grandemente aumentado.

Como todos sabemos, um campo de temperatura e pressão uniforme são condições necessárias para o crescimento de diamantes de alta qualidade.A mistura uniforme de catalisador em pó e grafito pode produzir um campo de temperatura e pressão relativamente uniforme, criando boas condições para o crescimento do diamante.

(2) Estrutura uniforme e alta pureza

Usando o catalisador de pó, o conteúdo de elementos-chave em cada parte é uniforme e uniforme, o que pode garantir o crescimento uniforme do diamante.a taxa de arrefecimento é muito rápida durante o processo de líquido de metal fundido para pó sólido, e o desvio de cada componente no catalisador pode ser controlado a cerca de um milésimo.

(3) Baixo ponto de fusão

À medida que o tamanho das partículas do catalisador diminui, sua temperatura de fusão diminui significativamente.E o grau de redução do ponto de fusão é inversamente proporcional ao tamanho das partículas do póAproveitando esta característica, the nucleation density and growth rate of diamond in the synthesis cavity can be effectively controlled through the reasonable matching of different catalyst particle sizes and the adjustment of the synthesis process.

(4) Alta taxa de utilização dos recursos

O catalisador em pó é usado para produzir diamantes. A porcentagem de peso do catalisador na cavidade de síntese é de cerca de 30%, e a taxa de utilização é relativamente alta.A sua composição também é fácil de ajustarIsto reduz significativamente a utilização de catalisadores na indústria dos diamantes.

Embora o catalisador em pó tenha as vantagens acima, ele também tem as seguintes desvantagens:

(1) A superfície é suscetível de contaminação

A dimensão geométrica do material catalisador em pó é muito pequena e a sua adsorção superficial é muito melhorada.catalisadores de pó são muito facilmente oxidadosSe o teor de oxigénio no catalisador não puder ser reduzido, o desempenho catalítico do catalisador em pó será muito afectado.

(2) A mistura não é fácil de ser uniforme

Dado que o tamanho das partículas de grafite e do catalisador são muito pequenos, e a gravidade específica dos dois é muito diferente (a gravidade específica do catalisador é de cerca de 8,5e a gravidade específica do grafite é 2.25), é difícil misturar os dois uniformemente.O pós-processamento incompleto afetará a síntese do diamante.

Além disso, se os problemas de oxidação dos catalisadores em pó durante a produção, armazenagem, transporte e aplicação não forem bem resolvidos,causará instabilidade no processo de síntese do catalisador em pó.