CN103418311B - 一种用于金刚石合成的新型触媒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金刚石合成的新型经济环保触媒。在触媒成分中Ni占0～30％；Zn占微量～30％；Co占0～5％；Cu占0～0.5％；还含有微量的N，O，Al，Si元素，其中Fe含量为70％。触媒的不同制备方式及形状对合成的金刚石性质没有影响，并且对金刚石的合成条件也基本没有影响。其主要特征为在新型触媒中添加微量至30％的金属Zn替代了当前触媒中的Ni，降低了触媒中Ni的含量，节约了成本，降低了Ni对环境造成的污染。产品合成出的金刚石特征为色泽呈黄色，透明度高，强度高，Fe3C含量极低。

Description

一种用于金刚石合成的新型触媒
技术领域
本发明涉及一种用于金刚石合成的新型经济环保触媒。
背景技术
我国是金刚石的生产大国，产量居世界第一，约占世界总产量的60％。目前金刚石基本以静压触媒法合成，每年需消耗大量的触媒。我国金刚石产业所用触媒经历了镍锰钴触媒片、镍锰钴触媒粉、铁镍(钴)触媒粉等几个阶段。现在已经大大减少了镍的用量，创造了较好的经济效益，但是每年镍的用量仍然相当可观，对环境的污染不可忽视。因此，寻找更加经济环保的触媒是可持续发展的需要。
发明内容
本发明的目的是在不提高金刚石合成压力的前提下，利用Zn在金刚石合成中的触媒作用，降低金刚石的合成成本，减少金刚石合成给环境带来的污染。
本发明涉及的合金触媒。按重量百分比计算，粉末触媒中合金含量通式为：
FexNiyZn1-x-yCo Cu
其中Ni：0～30％；
Zn：微量～30％；
Co：0～5％；
Cu：0～0.5％；
还含有微量的N，O，Al，Si元素，其中Fe含量为70％。其特征为在新型触媒中添加微量至30％的金属Zn替代当前触媒中的Ni，降低了触媒中Ni的含量，节约了成本，降低了Ni对环境造成的污染。产品合成出的金刚石特征为色泽呈黄色，透明度高，强度高，Fe3C含量极低。
附图说明
图1为实施例1合成的金刚石的光学显微照片。
图2为实施例2合成的金刚石的光学显微照片。
图3为实施例3合成的金刚石的光学显微照片。
图4为实施例1、2、3中的任一个合成的金刚石的穆斯堡尔谱。
具体实施方式
实施例1：将触媒金属按Fe70Ni28Zn1Co0.5Cu0.5的重量百分比，以水雾化或气雾化方法冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例2：将触媒金属按Fe70Ni24Zn5Co0.5Cu0.5的重量百分比，以水雾化或气雾化方法冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例3：将触媒金属按Fe70Ni19.5Zn10Co0.5的重量百分比，以水雾化或气雾化方法冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例4：将触媒金属按Fe70Ni9.5Zn20Co0.5的重量百分比，以水雾化或气雾化方法冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例5：将触媒金属按Fe70Zn29.5Co0.5的重量百分比，以水雾化或气雾化方法冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例6：将触媒金属按Fe70Ni28Zn1Co0.5Cu0.5的重量百分比，制成片状触媒，进行金刚石的合成。
实施例7：将触媒金属按Fe70Ni28Zn1Co0.5Cu0.5的重量百分比，制成片状触媒，进行金刚石的合成。
实施例8：将触媒金属按Fe70Ni29Zn1.5Cu0.5的重量百分比，冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例9：将触媒金属按Fe70Ni5Zn20Co5的重量百分比，以水雾化或气雾化方法冶炼成合金触媒粉末，进行金刚石的合成。
实施例10：将触媒金属按Fe70Ni5Zn20Co5的重量百分比，制成片状触媒，，进行金刚石的合成。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (3)

1.一种用于金刚石合成的新型合金触媒，按重量百分比计算，粉末触媒中合金含量通式为：
FexNiyZn1-x-yCo Cu
其中Ni：0～30％；
Zn：微量～30％；
Co：0～5％；
Cu：0～0.5％；
还含有微量的N，O，Al，Si元素，其中Fe含量为70％，其特征为在新型触媒中添加微量至30％的金属Zn替代当前触媒中的Ni，降低了触媒中Ni的含量，节约了成本，降低了Ni对环境造成的污染，而在合成过程中又基本没有提高金刚石的合成压力。
2.权利要求1中所述合金触媒的形状及粒度不限。
3.权利要求1中所述合金触媒的冶炼方法不限。
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