Following the Structural Changes of Iron Oxides during Reduction under Transient Conditions

X射线吸收光谱法 氧化铁 材料科学 化学 同步加速器 化学物理 吸附 扩散 钨铁矿 光谱学 相(物质) 氧化物 化学工程 吸收光谱法 热力学 物理化学 冶金 量子力学 物理 工程类 核物理学 有机化学
作者
L. Braun,Jonas Spielmann,Dmitry E. Doronkin,Carola Kuhn,Aleksandr Maliugin,Dmitry Sharapa,Isabel Huck,Jianing Bao,Steffen Tischer,Felix Studt,Olaf Deutschmann,Ulrike I. Kramm,Jan‐Dierk Grunwaldt
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:17 (24): e202401045-e202401045 被引量:13
标识
DOI:10.1002/cssc.202401045
摘要

Abstract Iron is considered as attractive energy carrier in a carbon‐free, circular energy economy. The reduction of iron oxide is crucial for its application as a metal fuel as it determines the efficiency of the cycle. Temperature programmed reduction of α‐Fe 2 O 3 was monitored by complementary X‐ray absorption spectroscopy (XAS) and diffraction (XRD) to obtain the phase composition with high time resolution. Synchrotron Mössbauer spectroscopy (SMS) was additionally employed due to its high sensitivity to the different iron species. Theoretical calculations of surface and bulk adsorption processes were performed to establish the potential reaction pathways and the corresponding energy barriers. A kinetic particle model was then developed to bridge the experimental data and theoretical calculations, which reproduced the reduction onset and behavior. The reduction process was found to be strongly dependent on the heating rate in terms of the reduction window and the observed intermediate species. We propose that a core‐shell mechanism determines the reaction by forming an iron layer which subsequently hinders diffusion of water out of the porous particles leading to some unreduced FeO at high temperature. This study demonstrates the need for complementary methods for describing complex heterogeneous systems and overcoming the chemical sensitivity limitations of any single method.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
赵文龙发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
深情不弱完成签到 ,获得积分10
4秒前
lejunia发布了新的文献求助10
7秒前
橙留香发布了新的文献求助10
7秒前
David完成签到 ,获得积分10
9秒前
搜集达人应助骰子采纳,获得10
10秒前
风清扬发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
oudian发布了新的文献求助10
10秒前
王大锤完成签到,获得积分10
11秒前
风趣棒棒完成签到,获得积分10
12秒前
赘婿应助刘莹采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
阿波罗完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助10
17秒前
快快快发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
隐形曼青应助风趣棒棒采纳,获得10
21秒前
耿耿星河发布了新的文献求助10
21秒前
Khr1stINK完成签到,获得积分10
21秒前
彭于晏应助积极的秀采纳,获得10
24秒前
lejunia发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
刘莹发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
Owen应助千风采纳,获得10
26秒前
耿耿星河完成签到,获得积分10
29秒前
REBECCA发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
32秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
wlscj应助科研通管家采纳,获得20
32秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
On the Angular Distribution in Nuclear Reactions and Coincidence Measurements 1000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5309857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4454301
关于积分的说明 13859732
捐赠科研通 4342290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2384425
邀请新用户注册赠送积分活动 1378884
关于科研通互助平台的介绍 1347126