[00129447]基于微波加热合成技术的低成本高平衡钛硅催化剂

钛硅化合物尤其是TiSi2在太阳能催化制氢、氢气储存、集成电路等方面有重要的潜在应用。目前钛硅化合物尤其是TiSi2主要通过钛粉和硅粉经常规炉高温加热合成,这种办法合成温度高、时间长、产物 晶粒较粗大,以钛粉为原料时则成本很高,存在传统方法制备的催化剂催化剂制备过程加热速度慢,温度场不均匀,反应的过程、制备时间长,能耗高、晶粒较粗大,成本较高等缺陷,本产品通过对基于微波加热合成技术的低成本高平衡钛硅催化剂及其生产工艺进行研发,使催化剂具有催化活性、重复性高,原料成本低和环保性能强等优点。 主要研究内容： （1）低廉助剂高效制备技术 通过在二氧化钛反应物体系加入一定量的含硼或含氮原料,搅拌并球磨至粒度为5nm-0.5mm,盛入坩埚内,然后将坩埚置入微波炉中,通入一定量地保护性气体,如氮气、氩气、氢气或氦气,在微波辐照条件下进行加热反应,加热温度在100℃-1500℃,保温0.1-10小时后取出反应产物,再将反应产物进行洗涤,然后过滤、烘干即可得到钛硅化合物及其掺杂材料,提高制备效率,降低成本。 （2）晶粒快速合成制备技术 通过在换热管中通入冷介质,及时取出过剩的热量,可以在连续微波照射下控制物料管中物料的温度,微波产生的交变电场,在不同深度同时产生热量,不需要任何传导过程,加热快速、均匀,仅需传统加热方式的几分之一甚至几十分之一的时间就可实现反应完成,在晶粒未长得太大前即完成了反应,合成的分子筛膜均匀,晶粒细小,没有大孔缺陷的存在,提高催化活性和重复性。 （3）微波非制热效应制备技术 通过微波的非制热效应,微波加热不需要对工作介质和加热炉体本身进行加热和保温,没有额外热量消耗,可最大限度地利用加热能源,能够降低钛硅催化剂反应活化能、加快合成速度、提高平衡转化率、减少副产物,利于降低成本,适合工业放大。 经济效益分析： 本项目新产品基于微波加热合成技术的低成本高平衡钛硅催化剂具有较高的技术水平和较强的市场竞争力。根据以上分析,本产品投放市场后,计划在未来一年实现1044.4万元销售,按上述销售情况和销售单价,年利润总额可达到296.45万元,新增利税137.52万元。随着市场的不断开拓,本产品生产规模将进一步扩大,单位产品的生产成本和管理成本也将随之下降,经济效益也将会进一步提高。