Abstract
Eine Studie wurde über die Reaktionen einer Reihe von Kohlenstoffen mit Wasserstoff bei Drücken bis zu 40 atm und im Temperaturbereich 650-870 °C durchgeführt. Die Auswirkung des Gesamtdrucks und des Wasserstoffpartialdrucks wurde untersucht, und die Methanbildungsrate für einen bestimmten Kohlenstoff kann als Rate = kpH2 ausgedrückt werden. Die Werte von log k, aufgetragen gegen 1/T, ergeben eine gerade Linie, und die „scheinbare“ Aktivierungsenergie beträgt etwa 30 kcal mole-1. Der Wert der Konstante k für eine gegebene Reaktionstemperatur hängt vom Sauerstoffgehalt des Kohlenstoffs ab, der wiederum von der Temperatur der Herstellung des Kohlenstoffs abhängt. Bei sauerstofffreien Kohlenstoffen ist die Methangeschwindigkeit gleich Null. Der Sauerstoff scheint mit mindestens zwei Arten von aktiven Zentren assoziiert zu sein. Ein Typ, von dem man annimmt, dass er eine Laktonstruktur hat, ist für eine anfängliche schnelle Methan- und Wasserentwicklung verantwortlich und wird in den ersten Minuten der Hydrierung zerstört. Das andere Zentrum, das für die langsame, stetige Methanentwicklung verantwortlich ist, scheint mit Strukturen wie Chromen oder Benzpyran verbunden zu sein, die bestimmte Stellen auf dem Kohlenstoffkristallit aktivieren. Weder Dampf noch Kohlendioxid aktivieren den Kohlenstoff für die Bildung von Methan.