氧化鎢氫還原的熱力學(xué)過程如反應(yīng)中會出現(xiàn)什么物相和相關(guān)的反應(yīng)方程式已經(jīng)基本被研究清楚了,但是由于氫分子微小難以被實(shí)時監(jiān)測的特性,氧化鎢氫還原動力學(xué)特性仍然不甚明了,還原過程中的微觀形貌演變過程也沒有被詳細(xì)的闡述,因此本文通過態(tài)密度泛函算法研究了氫分子自WO₃（001）表面、W₂₀O₅₈（010）表面、W₁₈O₄₉（010）表面WO終止面擴(kuò)散進(jìn)入各自的晶格空隙的擴(kuò)散過程,運(yùn)用DMol3模塊計算每個擴(kuò)散過程的過渡態(tài),探討氫分子位置變化導(dǎo)致的性質(zhì)變化。并進(jìn)行藍(lán)鎢的氫還原實(shí)驗,控制不同的氫氣流速和溫度,并進(jìn)行XRD與FE-SEM分析,研究溫度和氫氣流速對藍(lán)鎢氫還原過程顆粒形貌變化的影響和顆粒尺寸的影響,得到如下結(jié)論:（1）氫分子氧化鎢的擴(kuò)散過程中氫分子始終沒有與O原子或者W原子結(jié)合,氫分子可以完整的擴(kuò)散進(jìn)入氧化鎢的內(nèi)部,沒有與氧化鎢發(fā)生反應(yīng)。氫分子在三種氧化鎢中的擴(kuò)散過程中一直都是負(fù)電荷,得到電子。從結(jié)構(gòu)的計算分析中可以得出,過渡態(tài)結(jié)構(gòu)氫分子態(tài)密度具有最多的極值峰,說明擴(kuò)散過程中的過渡態(tài)... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鎢及其氧化鎢的性能與應(yīng)用
    1.2 氧化鎢的制備
    1.3 鎢粉制取方法
    1.4 氧化鎢氫還原機(jī)理
        1.4.1 氧化鎢氫還原熱力學(xué)機(jī)理
        1.4.2 氧化鎢氫還原動力學(xué)機(jī)理
    1.5 還原動力學(xué)模型
    1.6 課題意義
    1.7 研究內(nèi)容
第二章 計算方法
    2.1 態(tài)密度泛函理論
        2.1.1 基于波函數(shù)與基于態(tài)密度的薛定諤方程
        2.1.2 Hohenberg-Kohn理論
        2.1.3 Kohn-Sham方案
        2.1.4 交換關(guān)聯(lián)泛函近似方法
        2.1.5 平面波贗勢
    2.2 過渡態(tài)搜索
    2.3 計算模塊
        2.3.1 CASTEP模塊
        2.3.2 DMol3模塊
第三章 氧化鎢中氫分子的擴(kuò)散模擬計算
    3.1 氫分子在WO_3中的擴(kuò)散模擬計算
        3.1.1 WO_3結(jié)構(gòu)模型
        3.1.2 WO_3(001)表面結(jié)構(gòu)
        3.1.3 氫分子在WO_3中的擴(kuò)散計算方法
        3.1.4 擴(kuò)散過程結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化分析
        3.1.5 氫分子在WO_3中的擴(kuò)散行為討論
        3.1.6 氫分子在WO_3中的擴(kuò)散計算小結(jié)
    3.2 氫分子在W_(20)O_(58)中的擴(kuò)散模擬計算
        3.2.1 W_(20)O_(58)結(jié)構(gòu)模型
        3.2.2 W_(20)O_(58)(010)表面結(jié)構(gòu)
        3.2.3 氫分子在W_(20)O_(58)中的擴(kuò)散計算方法
        3.2.4 擴(kuò)散過程性質(zhì)變化分析
        3.2.5 氫分子在W_(20)O_(58)中的擴(kuò)散行為討論
        3.2.6 計算小結(jié)
    3.3 氫分子在W_(18)O_(49)中的擴(kuò)散模擬計算
        3.3.1 W_(18)O_(49)結(jié)構(gòu)模型
        3.3.2 W_(18)O_(49)(010)表面結(jié)構(gòu)
        3.3.3 氫分子在W_(18)O_(49)中的擴(kuò)散計算方法
        3.3.4 擴(kuò)散過程性質(zhì)變化分析
        3.3.5 氫分子在W_(18)O_(49)中的擴(kuò)散行為討論
        3.3.6 計算小結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 藍(lán)鎢氫還原實(shí)驗
    4.1 實(shí)驗原料
    4.2 實(shí)驗裝置
    4.3 實(shí)驗步驟
    4.4 XRD分析
    4.5 FE-SEM分析
        4.5.1 溫度的影響
        4.5.2 氫氣流速的影響
    4.6 藍(lán)鎢還原機(jī)理討論
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同氧含量的氧化鎢粉對超細(xì)鎢粉制備的影響[J]. 陳麗杰,田磊,徐志峰,謝中華,聶華平.  有色金屬(冶煉部分). 2018(06)
[2]氧化鎢氫還原動力學(xué)的研究進(jìn)展[J]. 宋翰林,姜平國,劉文杰,汪正兵.  有色金屬科學(xué)與工程. 2017(05)
[3]氧化鎢電致變色性能的研究進(jìn)展[J]. 方成,汪洪,施思齊.  物理學(xué)報. 2016(16)
[4]形貌可控納米氧化鎢的制備[J]. 郭曉曉,侯擊波,程書建.  特種鑄造及有色合金. 2016(06)
[5]超細(xì)氧化鎢的制備及其光催化性能研究[J]. 尹艷紅,吳子平,趙曼,薛飛洪,郭翔.  有色金屬科學(xué)與工程. 2014(03)
[6]超細(xì)三氧化鎢粉體的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 喻曉劍,彭志宏.  金屬材料與冶金工程. 2011(03)
[7]藍(lán)鎢循環(huán)氧化還原對鎢粉末粒度分布的影響[J]. 傅小明.  硬質(zhì)合金. 2010(04)
[8]藍(lán)鎢與紫鎢氫還原法生產(chǎn)超細(xì)鎢粉的比較[J]. 王崗,李海華,黃忠偉,陳美華,王慶康,鐘偉良.  稀有金屬材料與工程. 2009(S1)
[9]噴霧干燥和一步氫還原制備超細(xì)鎢粉工藝的研究[J]. 游峰,范景蓮,田家敏,成會朝.  中國鎢業(yè). 2008(06)
[10]WO3循環(huán)氧化還原法制備超細(xì)鎢粉的研究[J]. 吳曉東,劉興國,柴永新.  稀有金屬材料與工程. 2007(S3)

碩士論文
[1]超細(xì)鎢粉及碳化鎢粉制備工藝研究[D]. 王崗.上海交通大學(xué) 2009
[2]WO3制備超細(xì)鎢粉的研究[D]. 柴永新.江蘇大學(xué) 2006



本文編號：3185681