Über den α‐Fe‐FeAl2O4‐Mischkristall in aktivierten Ammoniakkatalysatoren

Abstract

AbstractRöntgenographische Präzisionsmessungen der integralen Reflexbreiten von mit 3% Al2O3 aktivierten α‐Fe‐Katalysatoren beweisen, daß es sich um Parakristallite von etwa 200 Å Durchmesser handelt. Die parakristallinen Gitterstörungen sind anisotrop und haben senkrecht zu den (100)‐ bzw. (010)‐ und (001)‐Netzebenen den größten g‐Wert. Die Gitterstörungen werden quantitativ aus kugelförmigen Koordinationsstatistiken der nächsten Nachbarn errechnet. Sie werden zurückgeführt auf dreidimensional im α‐Fe‐Wirtsgitter eingebaute FeAl2O4‐Gruppen, wobei das Fe++‐Ion auf einem Fe‐Gitterplatz sitzt und von 4O−−‐Ionen in Form eines in der z‐Richtung verzerrten Tetraeders umgeben ist. Die Al+++‐Ionen sitzen auf der z‐Achse über den Tetraederkanten. Diese FeAl2O4‐Gruppen sind endotaktisch, d.h. dem Volumen und der dreidimensionalen Gestalt nach dem Wirtsgitter eingepaßt. Die aus den Linienbreitenmessungen errechneten parakristallinen Gitterstörungen entsprechen den durch diese Einbaugruppen hervorgerufenen.Ferner konnte gezeigt werden, daß der maximale 7,5%ige, endotaktische FeAl2O4‐Einbau mit der Entmischungskurve im Fe3O4‐FeAl2O4‐System im Zusammenhang steht. Bei höheren Al‐Gehalten kann die Ausscheidung epitaktisch als Spinellphase erfolgen.Mit diesem beschriebenen Fe‐Al2O3‐Mischkristall lassen sich viele von anderen Autoren am Ammoniak‐katalysator beobachtete Eigenschaften zwanglos erklären.