本研究的目的是通过关注这些气体在低温（低于500℃）下将Fe2O3还原为Fe3O4的影响，使用氢气（H2）和一氧化碳（CO）气体从Fe2O3生产Fe3O4。通过使用程序升温还原（TPR），在存在20％H 2 / N 2,10％CO / N 2,20％CO / N 2和40％CO / N 2的情况下研究低还原温度行为。 TPR结果表明，与H2相比，低温下Fe2O3的第一次还原峰在CO气氛中表现得更快。此外，当增加CO浓度和还原速率遵循以下顺序时，可以改善第一阶段还原的还原性：40％CO> 20％CO> 10％CO> 10％H 2。当CO浓度降低时，所有还原峰??都转移到更高的温度。尽管与CO相比，H2的初始还原发生得更慢（第一个峰出现在更高的温度，465℃），然而，在低于800℃的温度下，Fe2O3完全还原为Fe，表现出更好的还原。同时，在高于800℃的温度下在10％和20％CO / N 2中完全还原。热力学计算表明，CO作为比H2更好的还原剂，因为反应的焓变（ΔHr）比H2更放热，并且在500℃下吉布斯自由能（ΔG）的变化指向将Fe2O3转化为更自发的反应。四氧化三铁。因此，与H 2气氛相比，在低温下形成磁铁矿在CO中在热力学上更有利。 XRD分析解释了通过H2形成较小的磁铁矿微晶尺寸，而CO浓度从40,20％降低至10％增强了高结晶磁铁矿的生长（分别为31.3,35.5和39.9nm）。除了10％CO / N 2之外，所有还原剂在第一还原峰处成功地转化为Fe 2 O 3→Fe 3 O 4，因为由于剩余的未还原的Fe 2 O 3而存在弱的结晶峰。总体而言，通过CO将Fe2O3还原成Fe3O4所需的能量消耗较少。这证明CO增强了磁铁矿的形成，促进了在更浓缩的CO中形成高度结晶的磁铁矿，被认为是比H2更好的还原剂，并且这些在较低温度下是有效的。
——文章发布于2019年8月2日
