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中文摘要：
本项目根据纳米碳层的限域作用可保护及限制半包埋于其中的纳米金属颗粒烧结聚并的原理，提出一种可在高温下裂解甲烷、但能保持恒定比表面积与高活性的、单分散的、以碳层半包埋的纳米铁颗粒催化剂的制备方法。采用先用液相法制备小于10 nm的纳米铁颗粒，然后用化学气相沉积纳米态碳的原理制备该催化剂的技术路线。强调用较低温度、低颗粒浓度、低碳源浓度的工艺条件与气固超短接触反应器技术结合的方法,以达到控制碳在纳米金属颗粒表面的沉积时间及沉积量的目的。通过CFD模拟及与碳源裂解动力学模型结合，设计及理解反应器中气体与固体的浓度与速度场对可控制备的影响，优化气固超短接触反应器结构。并进行气速、温度、颗粒浓度、碳源浓度等条件影响的系统研究，实现可控批量制备。并且利用氢氧滴定与电镜检测等方法，阐明其高热稳定性与高活性裂解甲烷的微观机制，并为其他体系要求高热稳定性的催化剂的制备提供借鉴作用。
结论摘要：
英文主题词Iron nanoparticle;carbon; half-embedded structure;gas-solid super-short contact; decomposition of methane
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