אַפּליקאַציע פּראָגרעס פון זעלטן ערד מאָדיפיצירט מעסאָפּאָראָוס אַלומינאַ

צווישן נישט-סיליסעזע אקסיידן, האט אַלומינאַ גוטע מעכאנישע אייגנשאַפטן, הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל און קעראָוזשאַן קעגנשטעל, בשעת מעסאָפּאָראָוס אַלומינאַ (MA) האט אַדזשאַסטאַבאַל פּאָרע גרייס, גרויס ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח, גרויס פּאָרע באַנד און נידעריק פּראָדוקציע קאָסטן, וואָס איז וויידלי געניצט אין קאַטאַליז, קאַנטראָולד מעדיצין מעלדונג, אַדסאָרפּטיאָן און אנדערע פעלדער, אַזאַ ווי קראַקינג, הידראָקראַקינג און הידראָדעסולפוריזאַטיאָן פון פּעטראָלעום רוי מאַטעריאַלס. מיקראָפּאָראָוס אַלומינאַ איז קאַמאַנלי געניצט אין אינדוסטריע, אָבער עס וועט גלייַך ווירקן די טעטיקייט פון אַלומינאַ, די דינסט לעבן און סעלעקטיוויטי פון קאַטאַליסט. למשל, אין דעם פּראָצעס פון אויטאָמאָביל ויסמאַטערן רייניקונג, די דיפּאַזאַטאַד פּאַלוטאַנץ פון מאָטאָר ייל אַדאַטיווז וועט פאָרעם קאָוק, וואָס וועט פירן צו די בלאַקאַדזש פון קאַטאַליסט פּאָרעס, אַזוי רידוסינג די טעטיקייט פון קאַטאַליסט. סורפאַקטאַנט קענען זיין געניצט צו אַדזשאַסט די סטרוקטור פון אַלומינאַ טרעגער צו פאָרעם MA. פֿאַרבעסערן זייַן קאַטאַליטיקאַל פאָרשטעלונג.

MA האט א קאנסטריינט עפעקט, און די אקטיווע מעטאלן ווערן דעאקטיווירט נאך הויך-טעמפּעראַטור קאַלסינאציע. דערצו, נאך הויך-טעמפּעראַטור קאַלסינאציע, פאלט די מעזאפארע סטרוקטור צוזאמען, דער MA סקעלעט איז אין אן אמארפעם צושטאנד, און די אייבערפלאך זויערקייט קען נישט דערפילן זיינע באדערפענישן אין דעם פעלד פון פונקציאנאליזאציע. מאדיפיקאציע באהאנדלונג איז אפט נויטיג צו פארבעסערן די קאטאליטישע טעטיקייט, מעזאפארע סטרוקטור סטאביליטעט, אייבערפלאך טערמישע סטאביליטעט און אייבערפלאך זויערקייט פון MA מאטעריאלן. געוויינלעכע מאדיפיקאציע גרופעס שליסן איין מעטאל העטעראאטאמען (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, אאז"וו) און מעטאל אקסיידן (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, אאז"וו) וואס ווערן אריינגעלייגט אויף דער אייבערפלאך פון MA אדער אריינגעלייגט אין דעם סקעלעט.

די ספּעציעלע עלעקטראָן קאָנפיגוראַציע פון ​​זעלטענע ערד עלעמענטן מאַכט אַז זייערע קאַמפּאַונדז האָבן ספּעציעלע אָפּטישע, עלעקטרישע און מאַגנעטישע אייגנשאַפטן, און ווערט גענוצט אין קאַטאַליטישע מאַטעריאַלן, פאָטאָעלעקטרישע מאַטעריאַלן, אַדסאָרפּציע מאַטעריאַלן און מאַגנעטישע מאַטעריאַלן. זעלטענע ערד מאָדיפיצירטע מעסאָפּאָראָוס מאַטעריאַלן קענען אַדזשאַסטירן זויער (אַלקאַלי) אייגנשאַפט, פאַרגרעסערן זויערשטאָף ליידיקייט, און סינטעזירן מעטאַל נאַנאָקריסטאַלינע קאַטאַליסט מיט מונדיר דיספּערסיע און סטאַביל נאַנאָמעטער וואָג. פּאַסיק פּאָרעז מאַטעריאַלן און זעלטענע ערד קענען פֿאַרבעסערן די ייבערפלאַך דיספּערסיע פון ​​מעטאַל נאַנאָקריסטאַלן און די פעסטקייט און טשאַד דעפּאַזישאַן קעגנשטעל פון קאַטאַליסטן. אין דעם פּאַפּיר, וועט זעלטענע ערד מאָדיפיקאַציע און פאַנגקשאַנאַליזאַציע פון ​​MA ווערן באַקענט צו פֿאַרבעסערן קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג, טערמישע פעסטקייט, זויערשטאָף סטאָרידזש קאַפּאַציטעט, ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח און פּאָרע סטרוקטור.

1 MA צוגרייטונג

1.1 צוגרייטונג פון אַלומינאַ טרעגער

די צוגרייטונג מעטאָדע פון ​​אַלומינאַ טרעגער באַשטימט זיין פּאָרע סטרוקטור פאַרשפּרייטונג, און זייַנע געוויינטלעכע צוגרייטונג מעטאָדן אַרייַננעמען פּסעוודאָ-בעהמיט (PB) דיכיידריישאַן מעטאָדע און סאָל-געל מעטאָדע. פּסעוודאָבעהמיט (PB) איז געווען ערשטער פארגעשטעלט דורך קאַלוועט, און H+ פּראָמאָטעד פּעפּטיזאַציע צו באַקומען γ-AlOOH קאָלאָידאַל PB מיט אינטערלייער וואַסער, וואָס איז געווען קאַלסאַנירט און דיכיידרייטאַד ביי הויך טעמפּעראַטור צו פאָרעם אַלומינאַ. לויט פאַרשידענע רוי מאַטעריאַלס, עס איז אָפט צעטיילט אין אָפּזאַץ מעטאָדע, קאַרבאָניזיישאַן מעטאָדע און אַלקאָהאָלאַלומינום הידראָליז מעטאָדע. די קאָלאָידאַל סאָלוביליטי פון PB איז אַפעקטאַד דורך קריסטאַליניטי, און עס איז אָפּטימיזעד מיט די פאַרגרעסערן פון קריסטאַליניטי, און איז אויך אַפעקטאַד דורך אָפּערייטינג פּראָצעס פּאַראַמעטערס.

פּב ווערט געוויינטלעך צוגעגרייט דורך דער אָפּזאַץ מעטאָדע. אַלקאַלי ווערט צוגעגעבן צו אַלומינאַט לייזונג אָדער זויער ווערט צוגעגעבן צו אַלומינאַט לייזונג און אָפּגעזאָגט צו באַקומען כיידרייטאַד אַלומינאַט (אַלקאַלי אָפּזאַץ), אָדער זויער ווערט צוגעגעבן צו אַלומינאַט אָפּזאַץ צו באַקומען אַלומינאַט מאָנאָכיידרייט, וואָס ווערט דערנאָך געוואַשן, געטריקנט און קאַלסינירט צו באַקומען פּב. דער אָפּזאַץ מעטאָדע איז גרינג צו אַרבעטן און ביליק, וואָס ווערט אָפט געניצט אין אינדוסטריעלער פּראָדוקציע, אָבער עס ווערט באַאיינפלוסט דורך פילע סיבות (לייזונג pH, קאָנצענטראַציע, טעמפּעראַטור, אאז"ו ו). און די באַדינגונג פֿאַר באַקומען פּאַרטיקל מיט בעסער דיספּערסאַביליטי איז שטרענג. אין דער קאַרבאָניזאַציע מעטאָדע, ווערט Al(OH)3 באַקומען דורך דער רעאַקציע פון ​​CO2 און NaAlO2, און פּב קען באַקומען ווערן נאָך אַלטערן. דער מעטאָדע האט די מעלות פון פּשוט אָפּעראַציע, הויך פּראָדוקט קוואַליטעט, קיין פאַרפּעסטיקונג און נידעריק קאָסטן, און קען צוגרייטן אַלומינאַט מיט הויך קאַטאַליטישע טעטיקייט, ויסגעצייכנט קעראָוזשאַן קעגנשטעל און הויך ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח מיט נידעריק ינוועסמאַנט און הויך צוריקקער. אַלומינום אַלקאָקסייד הידראָליז מעטאָדע ווערט אָפט געניצט צו צוגרייטן הויך-ריינקייט פּב. אַלומינום אַלקאָקסייד ווערט כיידראָליזירט צו שאַפֿן אַלומינום אָקסייד מאָנאָכיידראַט, און דערנאָך באַהאַנדלט צו באַקומען הויך-ריינקייט פּב, וואָס האָט גוטע קריסטאַליניטי, מונדיר פּאַרטיקל גרייס, קאָנצענטרירטע פּאָרע גרייס פאַרשפּרייטונג און הויך אָרנטלעכקייט פון ספערישע פּאַרטיקלען. אָבער, דער פּראָצעס איז קאָמפּלעקס, און עס איז שווער צו צוריקקריגן רעכט צו דער נוצן פון זיכער טאַקסיק אָרגאַניק סאָלוואַנץ.

דערצו, ווערן נישט-ארגאנישע זאלצן אדער ארגאנישע פארבינדונגען פון מעטאלן געווענליך גענוצט פארן צוגרייטן אלומינע פארגייער דורך דער סאל-געל מעטאד, און ריין וואסער אדער ארגאנישע סאלווענטן ווערן צוגעגעבן צו צוגרייטן לייזונגען צו שאפן א סאל, וואס ווערט דערנאך געלעלט, געטריקנט און געבראָטן. איצט ווערט דער צוגרייטונגס-פראצעס פון אלומינע נאך אלץ פארבעסערט אויף דער באזע פון ​​דער PB דעכידראטאציע מעטאד, און דער קארבאניזאציע מעטאד איז געווארן דער הויפט מעטאד פאר אינדוסטריעלער אלומינע פראדוקציע צוליב איר עקאנאמיע און אומגעבונגס-שוץ. אלומינע צוגעגרייט דורך דער סאל-געל מעטאד האט געצויגן אסאך אויפמערקזאמקייט צוליב איר מער איינהייטלעכער פארע-גרייס פארטיילונג, וואס איז א פאטענציעלער מעטאד, אבער עס דארף ווערן פארבעסערט צו דערגרייכן אן אינדוסטריעלער אנווענדונג.

1.2 MA צוגרייטונג

קאַנווענשאַנעל אַלומינאַ קען נישט טרעפן די פאַנגקשאַנאַל באדערפענישן, אַזוי עס איז נייטיק צו צוגרייטן הויך-פאָרשטעלונג MA. די סינטעז מעטאָדן יוזשאַוואַלי אַרייַננעמען: נאַנאָ-קאַסטינג מעטאָד מיט טשאַד פורעם ווי שווער טעמפּלאַט; סינטעז פון SDA: עוואַפּאָריישאַן-ינדוסט זיך-אַסעמבלי פּראָצעס (EISA) אין דער בייַזייַן פון ווייך טעמפּלאַטעס אַזאַ ווי SDA און אנדערע קאַטיאָניש, אַניאָניש אָדער ניט-יאָניש סורפאַקטאַנץ.

1.2.1 EISA פּראָצעס

דער ווייכער טעמפּלאַט ווערט גענוצט אין אַ זויערן צושטאַנד, וואָס פֿאַרמייַדט דעם קאָמפּליצירטן און צייט-פֿאַרנעמענדיקן פּראָצעס פֿון דער שווערער מעמבראַן מעטאָדע און קען רעאַליזירן די קאָנטינויִערלעכע מאָדולאַציע פֿון דער אַפּערטור. די צוגרייטונג פֿון MA דורך EISA האָט געצויגן אַ סך אויפֿמערקזאַמקייט צוליב זײַן גרינגער צוטריטלעכקייט און רעפּראָדוצירבאַרקייט. פֿאַרשידענע מעזאָפּאָרעזע סטרוקטורן קענען צוגעגרייט ווערן. די פּאָרע גרייס פון MA קען ווערן אַדזשאַסטיד דורך ענדערן די הידראָפאָבישע קייט לענג פון סורפאַקטאַנט אָדער אַדזשאַסטינג די מאָלאַר פאַרהעלטעניש פון הידראָליז קאַטאַליסט צו אַלומינום פּריקורסאָר אין לייזונג. דעריבער, EISA, אויך באַקאַנט ווי איין-סטעפּ סינטעז און מאָדיפיקאַטיאָן סאָל-געל מעטאָד פון הויך ייבערפלאַך שטח MA און אָרדערד מעסאָפּאָראָוס אַלומינאַ (OMA), איז געווען געווענדט צו פאַרשידן ווייך טעמפּלאַטעס, אַזאַ ווי P123, F127, טריעטאַנאָלאַמין (טיי), עטק. EISA קענען פאַרבייַטן די קאָו-אַסעמבלי פּראָצעס פון אָרגאַנאָאַלומינום פּריקורסערז, אַזאַ ווי אַלומינום אַלקאָקסיידז און סורפאַקטאַנט טעמפּלאַטעס, טיפּיקלי אַלומינום יסאָפּראָפּאָקסייד און P123, פֿאַר פּראַוויידינג מעסאָפּאָראָוס מאַטעריאַלס. די מצליח אַנטוויקלונג פון EISA פּראָצעס ריקווייערז פּינטלעך אַדזשאַסטמאַנט פון הידראָליז און קאָנדענסיישאַן קינעטיק צו באַקומען סטאַביל סאָל און לאָזן די אַנטוויקלונג פון מעסאָפֿאַזע געשאפן דורך סורפאַקטאַנט מיסעלעס אין סאָל.

אין דעם EISA פּראָצעס, קען די נוצֿונג פֿון נישט-וואַסעריקע סאָלווענטן (ווי עטאַנאָל) און אָרגאַנישע קאָמפּלעקסירנדיקע אגענטן עפֿעקטיוו פֿאַרלאַנגזאַמען די הידראָליז און קאָנדענסאַציע ראַטע פֿון אָרגאַנאָאַלומינום פּריקורסאָרן און אינדוצירן די זעלבסט-אַסעמבלי פֿון OMA מאַטעריאַלן, ווי Al(OR)3 און אַלומינום יסאָפּראָפּאָקסייד. אָבער, אין נישט-וואַסעריקע פֿליכטיקע סאָלווענטן, פֿאַרלירן סורפֿאַקטאַנט טעמפּלאַטן געוויינטלעך זייער הידראָפֿיליסיטי/הידראָפֿאָביסיטי. דערצו, צוליב דער פֿאַרלענגערונג פֿון הידראָליז און פּאָליקאָנדענסאַציע, האָט דער צווישן-פּראָדוקט אַ הידראָפֿאָבישע גרופּע, וואָס מאַכט עס שווער צו אינטעראַקטירן מיטן סורפֿאַקטאַנט טעמפּלאַט. נאָר ווען די קאָנצענטראַציע פֿון סורפֿאַקטאַנט און דער גראַד פֿון הידראָליז און פּאָליקאָנדענסאַציע פֿון אַלומינום ווערן ביסלעכווייַז פֿאַרגרעסערט אין דעם פּראָצעס פֿון סאָלווענט פֿאַרדאַמפּונג, קען די זעלבסט-אַסעמבלי פֿון טעמפּלאַט און אַלומינום פֿאָרקומען. דעריבער, פֿיל פּאַראַמעטערס וואָס באַאײַנפֿלוסן די פֿאַרדאַמפּונג באַדינגונגען פֿון סאָלווענטן און די הידראָליז און קאָנדענסאַציע רעאַקציע פֿון פּריקורסאָרן, ווי טעמפּעראַטור, רעלאַטיווע פֿײַכטקייט, קאַטאַליסט, סאָלווענט פֿאַרדאַמפּונג ראַטע, אאַז"וו, וועלן באַאײַנפֿלוסן די לעצטע אַסעמבלי סטרוקטור. ווי געוויזן אין פֿיג. 1, OMA מאַטעריאַלן מיט הויך טערמישער פעסטקייט און הויך קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג זענען סינטעזירט געוואָרן דורך סאָלוואָטערמישער אַסיסטירטער פֿאַרדאַמפּונג-אינדוצירטער זעלבסט-אַסעמבלי (SA-EISA). סאָלוואָטערמישער באַהאַנדלונג האָט פּראָמאָטירט די גאַנצע הידראָליז פֿון אַלומינום פּריקורסאָרן צו פֿאָרמירן קליינע קלאַסטער אַלומינום הידראָקסיל גרופּעס, וואָס האָט פֿאַרשטאַרקט די אינטעראַקציע צווישן סורפאַקטאַנץ און אַלומינום. צוויי-דימענסיאָנעלער העקסאַגאָנאַלער מעסאָפֿאַזע איז געפֿאָרעמט געוואָרן אין EISA פּראָצעס און קאַלסינירט ביי 400 ℃ צו פֿאָרמירן OMA מאַטעריאַל. אין דעם טראַדיציאָנעלן EISA פּראָצעס, ווערט דער פֿאַרדאַמפּונג פּראָצעס באַגלייט דורך דער הידראָליז פֿון אָרגאַנאָאַלומינום פּריקורסאָר, אַזוי די פֿאַרדאַמפּונג באַדינגונגען האָבן אַ וויכטיקן השפּעה אויף דער רעאַקציע און די לעצטע סטרוקטור פֿון OMA. דער סאָלוואָטערמישער באַהאַנדלונג שריט פּראָמאָטירט די גאַנצע הידראָליז פֿון דעם אַלומינום פּריקורסאָר און פּראָדוצירט טיילווייז קאָנדענסירטע קלאַסטערירטע אַלומינום הידראָקסיל גרופּעס. OMA ווערט געפֿאָרעמט אונטער אַ ברייטן קייט פֿון פֿאַרדאַמפּונג באַדינגונגען. פֿאַרגליכן מיט MA צוגעגרייט דורך טראַדיציאָנעלן EISA מעטאָד, האָט OMA צוגעגרייט דורך SA-EISA מעטאָד אַ העכערע פּאָרע באַנד, אַ בעסערע ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך שטח און אַ בעסערע טערמישע פעסטקייט. אין דער צוקונפט, קען מען ניצן די EISA מעטאָדע צו צוגרייטן אַן אולטראַ-גרויסע אַפּערטור MA מיט אַ הויכן קאָנווערזשאַן קורס און אויסגעצייכנטער סעלעקטיוויטי אָן צו נוצן ריימינג אַגענט.

פיג. 1 פלוס טשאַרט פון SA-EISA מעטאָד פֿאַר סינטעזירן OMA מאַטעריאַלן

1.2.2 אַנדערע פּראָצעסן

קאַנווענשאַנעל MA צוגרייטונג פארלאנגט פּינקטלעכע קאָנטראָל פון סינטעז פּאַראַמעטערס צו דערגרייכן אַ קלאָרע מעזאָפּאָראָוס סטרוקטור, און די באַזייַטיקונג פון טעמפּלאַט מאַטעריאַלס איז אויך טשאַלאַנדזשינג, וואָס קאַמפּליקייץ דעם סינטעז פּראָצעס. איצט, פילע ליטעראַטור האָבן געמאלדן די סינטעז פון MA מיט פאַרשידענע טעמפּלאַטעס. אין די לעצטע יאָרן, די פאָרשונג דער הויפּט פאָוקיסט אויף די סינטעז פון MA מיט גלוקאָזע, סוכראָז און קראָכמאַל ווי טעמפּלאַטעס דורך אַלומינום יסאָפּראָפּאָקסייד אין וואַסער לייזונג. רובֿ פון די MA מאַטעריאַלס זענען סינטעזירט פון אַלומינום נייטרייט, סולפֿאַט און אַלקאָקסייד ווי אַלומינום קוואלן. MA CTAB קען אויך באַקומען דורך דירעקט מאָדיפיקאַטיאָן פון PB ווי אַלומינום מקור. MA מיט פאַרשידענע סטרוקטוראַל פּראָפּערטיעס, ד"ה Al2O3)-1, Al2O3)-2 און al2o3And האט גוטע טערמישע פעסטקייט. די צוגאב פון סורפאַקטאַנט טוט נישט טוישן די ינכעראַנט קריסטאַל סטרוקטור פון PB, אָבער ענדערט די סטאַקינג מאָדע פון ​​פּאַרטיקאַלז. אין אַדישאַן, די פאָרמירונג פון Al2O3-3 איז געשאפן דורך די אַדכיזשאַן פון נאַנאָפּאַרטיקאַלז סטאַביליזעד דורך אָרגאַניק סאָלוואַנט PEG אָדער אַגרעגאַטיאָן אַרום PEG. אָבער, די פּאָרע גרייס פאַרשפּרייטונג פון Al2O3-1 איז זייער שמאָל. דערצו, פּאַלאַדיום-באַזירטע קאַטאַליסטן זענען צוגעגרייט געוואָרן מיט סינטעטישן MA ווי אַ טרעגער. אין מעטאַן פֿאַרברענונג רעאַקציע, האָט דער קאַטאַליסט געשטיצט דורך Al2O3-3 געוויזן גוטע קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג.

צום ערשטן מאָל, איז MA מיט אַ רעלאַטיוו שמאָלער פּאָרע גרייס פאַרשפּרייטונג צוגעגרייט געוואָרן דורך ניצן ביליקן און אַלומינום-רייכן אַלומינום שוואַרצן שלאַק ABD. דער פּראָדוקציע פּראָצעס נעמט אַרײַן דעם עקסטראַקציע פּראָצעס בײַ נידעריקער טעמפּעראַטור און נאָרמאַלן דרוק. די האַרטע פּאַרטיקלען וואָס בלייבן איבער אין דעם עקסטראַקציע פּראָצעס וועלן נישט פֿאַרפּעסטיקן די סביבה, און קענען ווערן אָנגעזאַמלט מיט נידעריקער ריזיקע אָדער ווידער געניצט ווי פילער אָדער אַגגרעגאַט אין בעטאָן אַפּליקאַציע. די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח פון דעם סינטעזירטן MA איז 123~162m2/g, די פּאָרע גרייס פאַרשפּרייטונג איז שמאָל, דער שפּיץ ראַדיוס איז 5.3nm, און די פּאָראָסיטי איז 0.37 cm3/g. דער מאַטעריאַל איז נאַנאָ-גרייס און די קריסטאַל גרייס איז אַרום 11nm. האַרטע-שטאַט סינטעז איז אַ נײַער פּראָצעס צו סינטעזירן MA, וואָס קען ווערן געניצט צו פּראָדוצירן ראַדיאָכעמישן אַבזאָרבאַנט פֿאַר קלינישן באַנוץ. אַלומינום קלאָריד, אַמאָניום קאַרבאָנאַט און גלוקאָזע רוי מאַטעריאַלן ווערן געמישט אין אַ מאָלאַר פאַרהעלטעניש פון 1: 1.5: 1.5, און MA ווערט סינטעזירט דורך אַ נייַער האַרט-שטאַט מעכאַנאָכעמישער רעאַקציע. דורך קאָנצענטרירן 131I אין טערמישער באַטעריע עקוויפּמענט, איז די גאַנצע פּראָדוקציע פון ​​131I נאָך קאָנצענטראַציע 90%, און די באַקומענע 131I[NaI] לייזונג האט אַ הויכע ראַדיאָאַקטיווע קאָנצענטראַציע (1.7TBq/mL), אַזוי רעאַליזירט די נוצן פון גרויסע דאָזעס 131I[NaI] קאַפּסלען פֿאַר טיירויד ראַק באַהאַנדלונג.

אין קורצן, אין דער צוקונפט, קענען קליינע מאלעקולארע מוסטערן אויך ווערן אנטוויקלט צו קאנסטרואירן מולטי-לעוועלס געארדענטע פּאָרע סטרוקטורן, עפעקטיוו צופּאַסן די סטרוקטור, מאָרפאָלאָגיע און ייבערפלאַך כעמישע אייגנשאַפטן פון מאַטעריאַלן, און דזשענערירן גרויסע ייבערפלאַך שטח און געארדענטע וואָרמהאָלע MA. אויספאָרשן ביליקע מוסטערן און אַלומינום קוועלער, אָפּטימיזירן דעם סינטעז פּראָצעס, קלעראַפיצירן דעם סינטעז מעקאַניזם און פירן דעם פּראָצעס.

מאָדיפיקאַציע מעטאָדע פון ​​2 MA

די מעטאָדן פון אייניגלעך פאַרשפּרייטן אַקטיווע קאָמפּאָנענטן אויף MA טרעגער אַרייַננעמען ימפּרעגנאַציע, אין-סיטו סינטעז, אָפּזאַץ, יאָן אויסטויש, מעכאַנישע מישונג און צעשמעלצן, צווישן וועלכע די ערשטע צוויי זענען די מערסט אָפט געניצט.

2.1 אין-סיטו סינטעז מעטאד

גרופעס גענוצט אין פונקציאָנעלער מאָדיפיקאַציע ווערן צוגעגעבן אין דעם פּראָצעס פון צוגרייטן MA צו מאָדיפיצירן און סטאַביליזירן די סקעלעט סטרוקטור פון דעם מאַטעריאַל און פֿאַרבעסערן די קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג. דער פּראָצעס ווערט געוויזן אין פיגור 2. ליו עט אַל. האָבן סינטעזירט Ni/Mo-Al2O3 אין סיטו מיט P123 ווי אַ מוסטער. ביידע Ni און Mo זענען צעשפּרייט געוואָרן אין אָרדנטלעכע MA קאַנאַלן, אָן צעשטערן די מעסאָפּאָרעזע סטרוקטור פון MA, און די קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג איז קלאָר פֿאַרבעסערט געוואָרן. דורך אַדאַפּטירן אַן אין-סיטו וווּקס מעטאָד אויף אַ סינטעזירטן גאַמאַ-al2o3 סאַבסטראַט, קאַמפּערד מיט γ-Al2O3, האט MnO2-Al2O3 אַ גרעסערע BET ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח און פּאָרע באַנד, און האט אַ ביימאָדאַל מעסאָפּאָרעזע סטרוקטור מיט שמאָלער פּאָרע גרייס פאַרשפּרייטונג. MnO2-Al2O3 האט אַ שנעלע אַדסאָרפּציע קורס און הויך עפעקטיווקייט פֿאַר F-, און האט אַ ברייט pH אַפּלאַקיישאַן קייט (pH=4~10), וואָס איז פּאַסיק פֿאַר פּראַקטישע אינדוסטריעלע אַפּלאַקיישאַן באדינגונגען. די ריסייקלינג פאָרשטעלונג פון MnO2-Al2O3 איז בעסער ווי די פון γ-Al2O. סטרוקטורעלע פעסטקייט דאַרף ווייטער אָפּטימיזירט ווערן. אין קורצן, די MA מאָדיפיצירטע מאַטעריאַלן באַקומען דורך אין-סיטו סינטעז האָבן גוטע סטרוקטורעלע סדר, שטאַרקע ינטעראַקציע צווישן גרופּעס און אַלומינאַ טרעגער, ענגע קאָמבינאַציע, גרויסע מאַטעריאַל מאַסע, און זענען נישט גרינג צו פאַרשאַפן די אָפּשעפּונג פון אַקטיווע קאַמפּאָונאַנץ אין די קאַטאַליטישע רעאַקציע פּראָצעס, און די קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג איז באַדייטנד פֿאַרבעסערט.

פיג. 2 צוגרייטונג פון פונקציאָנאַליזירט MA דורך אין-סיטו סינטעז

2.2 אימפּרעגנאַציע מעטאָדע

אריינטונקען דעם צוגעגרייטן MA אין דער מאדיפיצירטער גרופע, און באקומען דעם מאדיפיצירטן MA מאטעריאל נאך באהאנדלונג, כדי צו רעאליזירן די עפעקטן פון קאטאליז, אדסארפציע און אזוי ווייטער. קאי און אנדערע האבן צוגעגרייט MA פון P123 דורך דער סאל-געל מעטאד, און איינגעווייקט עס אין עטאנאל און טעטראעטילענעפענטאמין לייזונג צו באקומען א אמינא מאדיפיצירטן MA מאטעריאל מיט א שטארקער אדסארפציע פערפארמענס. דערצו, בעלקאסעמי און אנדערע האבן אריינגעטונקען אין ZnCl2 לייזונג דורך דעם זעלבן פראצעס צו באקומען געארדענטע צינק דאפיצירטע מאדיפיצירטע MA מאטעריאלן. די ספעציפישע אויבערפלאך שטח און פארע וואליום זענען 394m2/g און 0.55 cm3/g, בהתאמה. אין פארגלייך מיט דער אין-סיטו סינטעז מעטאד, האט דער אימפרעגנאציע מעטאד א בעסערע עלעמענט דיספערזיע, א סטאבילן מעזאפארישן סטרוקטור און א גוטע אדסארפציע פערפארמענס, אבער די אינטעראקציע קראפט צווישן די אקטיווע קאמפאנענטן און דעם אלומינא טרעגער איז שוואך, און די קאטאליטישע טעטיקייט ווערט לייכט אריינגעמישט דורך עקסטערנע פאקטארן.

3 פונקציאָנעלע פּראָגרעס

די סינטעז פון זעלטענע ערד מאַ מיט ספּעציעלע אייגנשאַפטן איז די אַנטוויקלונג גאַנג אין דער צוקונפֿט. איצט, עס זענען פילע סינטעז מעטאָדן. די פּראָצעס פּאַראַמעטערס ווירקן די פאָרשטעלונג פון מאַ. די ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח, פּאָרע באַנד און פּאָרע דיאַמעטער פון מאַ קענען זיין אַדזשאַסטיד דורך טעמפּלאַט טיפּ און אַלומינום פּריקערסער זאַץ. די קאַלסאַניישאַן טעמפּעראַטור און פּאָלימער טעמפּלאַט קאַנסאַנטריישאַן ווירקן די ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח און פּאָרע באַנד פון מאַ. סוזוקי און יאַמאַוטשי געפֿונען אַז די קאַלסאַניישאַן טעמפּעראַטור איז געוואקסן פון 500 ℃ צו 900 ℃. די עפענונג קענען זיין געוואקסן און די ייבערפלאַך שטח קענען זיין רידוסט. אין דערצו, די זעלטענע ערד מאָדיפיקאַטיאָן באַהאַנדלונג ימפּרוווז די טעטיקייט, ייבערפלאַך טערמישע פעסטקייַט, סטרוקטורעל פעסטקייַט און ייבערפלאַך אַסידאַטי פון מאַ מאַטעריאַלס אין די קאַטאַליטיק פּראָצעס, און טרעפן די אַנטוויקלונג פון מאַ פאַנגקשאַנאַליזיישאַן.

3.1 דעפלאָרינאַציע אַדסאָרבענט

דער פלאָר אין טרינקוואַסער אין כינע איז ערנסט שעדלעך. דערצו, די פאַרגרעסערונג פון פלאָר אינהאַלט אין אינדוסטריעלער צינק סולפֿאַט לייזונג וועט פירן צו דער קעראָוזשאַן פון עלעקטראָד פּלאַטעס, די פאַרערגערונג פון דער אַרבעט סביבה, די אַראָפּגאַנג פון דער קוואַליטעט פון עלעקטריש צינק און די פאַרקלענערונג פון דער סומע פון ​​ריסייקאַלד וואַסער אין די זויער מאכן סיסטעם און עלעקטראָליז פּראָצעס פון פלוידייזד בעט אויוון ראָוסטינג פליו גאַז. איצט, די אַדסאָרפּשאַן מעטאָד איז די מערסט אַטראַקטיוו צווישן די פּראָסט מעטהאָדס פון נאַס דעפֿלאָרינאַטיאָן. אָבער, עס זענען עטלעכע חסרונות, אַזאַ ווי נעבעך אַדסאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט, שמאָל בנימצא pH קייט, צווייטיק פאַרפּעסטיקונג און אַזוי ווייטער. אַקטיווירטע קוילן, אַמאָרפֿישע אַלומינאַ, אַקטיווירטע אַלומינאַ און אַנדערע אַדסאָרבענץ זענען געניצט געוואָרן פֿאַר דעפֿלאָרינאַציע פֿון וואַסער, אָבער די קאָסטן פֿון אַדסאָרבענץ איז הויך, און די אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פֿון F-אין נײַטראַלער לייזונג אָדער הויכער קאָנצענטראַציע איז נידעריק. אַקטיווירטע אַלומינאַ איז געוואָרן דער מערסט ברייט שטודירטער אַדסאָרבענט פֿאַר פֿלואָריד באַזייַטיקונג צוליב זײַן הויכער אַפֿיניטי און סעלעקטיוויטעט צו פֿלואָריד בײַ נײַטראַלן pH ווערט, אָבער עס איז באַגרענעצט דורך דער שלעכטער אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פֿון פֿלואָריד, און נאָר בײַ pH<6 קען עס האָבן גוטע פֿלואָריד אַדסאָרפּציע פאָרשטעלונג. MA האט געצויגן ברייטע אויפֿמערקזאַמקייט אין ענווייראָנמענטאַלער פֿאַרפּעסטיקונג קאָנטראָל צוליב זײַן גרויסער ספּעציפֿישער ייבערפֿלאַך שטח, יינציקער פּאָרע גרייס ווירקונג, זויער-באַזע פאָרשטעלונג, טערמישער און מעטשאַנישער פעסטקייט. קונדו עט אַל. האָבן צוגעגרייט MA מיט אַ מאַקסימום פֿלואָרין אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פֿון 62.5 מג/ג. די פֿלואָרין אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט פֿון MA איז שטאַרק באַאײַנפֿלוסט דורך זײַנע סטרוקטורעלע קעראַקטעריסטיקס, אַזאַ ווי ספּעציפֿישער ייבערפֿלאַך שטח, ייבערפֿלאַך פֿונקציאָנעלע גרופּעס, פּאָרע גרייס און גאַנץ פּאָרע גרייס. אַדזשאַסטמענט פֿון סטרוקטור און פאָרשטעלונג פֿון MA איז אַ וויכטיקער וועג צו פֿאַרבעסערן זײַן אַדסאָרפּציע פאָרשטעלונג.

צוליב דער שווערער זויער פון לא און דער שווערער באזישקייט פון פלאור, איז דא א שטארקע פארבינדונג צווישן לא און פלאור יאנען. אין די לעצטע יארן, האבן עטליכע שטודיעס געפונען אז לא אלס א מאדיפיקאטאר קען פארבעסערן די אדסארפציע קאפאציטעט פון פלאוריד. אבער, צוליב דער נידעריגער סטרוקטורעלער סטאביליטעט פון זעלטענע ערד אדסארבענטן, ווערן מער זעלטענע ערד ארבייטן אריינגעלאכט אין די לייזונג, וואס רעזולטירט אין צווייטיקע וואסער פארפעסטיקונג און שאדן פאר מענטשלעכער געזונט. פון דער אנדערער זייט, א הויכע קאנצענטראציע פון ​​אלומיניום אין וואסער סביבה איז איינע פון ​​די גיפטן פאר מענטשלעכער געזונט. דעריבער, איז נויטיק צו צוגרייטן א סארט קאמפאזיט אדסארבענט מיט גוטער סטאביליטעט און קיין אויסלאכן אדער ווייניגער אויסלאכן פון אנדערע עלעמענטן אין דעם פלאור באזייטיגונג פראצעס. מאלצייט מאדיפיצירט דורך לא און צעלא איז צוגעגרייט געווארן דורך אימפרעגנאציע מעטאד (לא/מע און צעלא/מע). זעלטענע ערד אָקסיידן זענען געראָטן געלאָדן אויף MA ייבערפלאַך צום ערשטן מאָל, וואָס האָבן געהאַט העכערע דעפֿלאָרינאַציע פאָרשטעלונג. די הויפּט מעקאַניזמען פון פלאָרין באַזייַטיקונג זענען עלעקטראָסטאַטישע אַדסאָרפּטיאָן און כעמישער אַדסאָרפּטיאָן, די עלעקטראָן אַטראַקציע פון ​​ייבערפלאַך positive טשאַרדזש און ליגאַנד וועקסל רעאַקציע קאַמביינז מיט ייבערפלאַך הידראָקסיל, די הידראָקסיל פאַנגקשאַנאַל גרופּע אויף די אַדסאָרבענט ייבערפלאַך דזשענערייץ הידראָגען בונד מיט F-, די מאָדיפיקאַטיאָן פון La און Ce פֿאַרבעסערט די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון פלאָרין, La/MA כּולל מער הידראָקסיל אַדסאָרפּטיאָן זייטלעך, און די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון F איז אין דער סדר פון La/MA>Ce/MA>MA. מיט דער פאַרגרעסערונג פון ערשט קאַנסאַנטריישאַן, די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון פלאָרין ינקריסיז. די אַדסאָרפּטיאָן ווירקונג איז בעסטער ווען pH איז 5~9, און די אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס פון פלאָרין אַקאָרדז מיט לאַנגמויר יסאָטהערמאַל אַדסאָרפּטיאָן מאָדעל. אין אַדישאַן, די ימפּיוראַטיז פון סולפֿאַט ייאַנז אין אַלומינאַ קענען אויך באַטייטיק ווירקן די קוואַליטעט פון סאַמפּאַלז. כאָטש די פֿאַרבונדענע פֿאָרשונג אויף זעלטן ערד מאָדיפֿיצירטע אַלומינאַ איז שוין דורכגעפֿירט געוואָרן, פֿאָקוסירט זיך רובֿ פֿון דער פֿאָרשונג אויף דעם פּראָצעס פֿון אַדסאָרבענט, וואָס איז שווער צו נוצן אינדוסטריעל. אין דער צוקונפֿט וועלן מיר קענען שטודירן דעם דיסאָסיאַציע מעקאַניזם פֿון פֿלאָר קאָמפּלעקס אין צינק סולפֿאַט לייזונג און די מיגראַציע קעראַקטעריסטיקס פֿון פֿלאָר יאָנען, באַקומען עפֿעקטיוו, ביליק און רינואַבאַל פֿלאָר יאָן אַדסאָרבענט פֿאַר דעפֿלאָרינאַציע פֿון צינק סולפֿאַט לייזונג אין צינק הידראָמעטאַלורגיע סיסטעם, און אויפֿשטעלן אַ פּראָצעס קאָנטראָל מאָדעל פֿאַר באַהאַנדלען הויך פֿלאָר לייזונג באַזירט אויף זעלטן ערד MA נאַנאָ אַדסאָרבענט.

3.2 קאַטאַליסט

3.2.1 טרוקענע רעפאָרמינג פון מעטאַן

זעלטענע ערד קען צופּאַסן די זויערקייט (באַסיסיטי) פון פּאָרעזע מאַטעריאַלן, פאַרגרעסערן זויערשטאָף ליידיקייט, און סינטעזירן קאַטאַליסטן מיט מונדיר דיספּערסיע, נאַנאָמעטער וואָג און פעסטקייט. עס ווערט אָפט געניצט צו שטיצן איידעלע מעטאַלן און טראַנזישאַן מעטאַלן צו קאַטאַליזירן די מעטאַניישאַן פון CO2. איצט אַנטוויקלען זיך זעלטענע ערד מאָדיפיצירטע מעסאָפּאָראָוס מאַטעריאַלן צו מעטאַן טרוקן רעפאָרמינג (MDR), פאָטאָקאַטאַליטישע דעגראַדאַציע פון ​​VOCs און עק גאַז רייניקונג. קאַמפּערד מיט איידעלע מעטאַלן (אַזאַ ווי Pd, Ru, Rh, עטק.) און אַנדערע טראַנזישאַן מעטאַלן (אַזאַ ווי Co, Fe, עטק.), Ni/Al2O3 קאַטאַליסט ווערט וויידלי געניצט פֿאַר זיין העכערע קאַטאַליטישע אַקטיוויטעט און סעלעקטיוויטי, הויכע פעסטקייט און נידעריקע קאָסטן פֿאַר מעטאַן. אָבער, די סינטערינג און טשאַד דעפּאַזישאַן פון Ni נאַנאָפּאַרטיקלען אויף דער ייבערפלאַך פון Ni/Al2O3 פירן צו דער שנעלער דעאַקטיוואַציע פון ​​דעם קאַטאַליסט. דעריבער, איז עס נייטיק צו לייגן אַקסעלעראַנט, מאָדיפיצירן קאַטאַליסט טרעגער און פֿאַרבעסערן די צוגרייטונג רוט צו פֿאַרבעסערן קאַטאַליטישע אַקטיוויטעט, פעסטקייט און ברענען קעגנשטעל. בכלל, זעלטענע ערד אָקסיידן קענען גענוצט ווערן ווי סטרוקטורעלע און עלעקטראָנישע פּראָמאָטערס אין העטעראָגענע קאַטאַליסטן, און CeO2 פֿאַרבעסערט די דיספּערסיע פֿון ני און ענדערט די אייגנשאַפֿטן פֿון מעטאַלישן ני דורך שטאַרקע מעטאַל שטיצע אינטעראַקציע.

MA ווערט ברייט גענוצט צו פארבעסערן די פארשפרייטונג פון מעטאלן, און צושטעלן צוריקהאלטונג פאר אקטיווע מעטאלן צו פארמיידן זייער אגלאמאראציע. La2O3 מיט הויכער זויערשטאף סטאָרידזש קאַפּאַציטעט פארבעסערט די טשאַד קעגנשטעל אין דעם קאָנווערסיע פּראָצעס, און La2O3 פּראָמאָטירט די פארשפרייטונג פון Co אויף מעסאָפּאָראָוס אַלומינאַ, וואָס האט הויכע רעפאָרמינג טעטיקייט און ריזיליאַנס. דער La2O3 פּראָמאָטער פארגרעסערט די MDR טעטיקייט פון Co/MA קאַטאַליסט, און Co3O4 און CoAl2O4 פאַסעס ווערן געשאפן אויף דער קאַטאַליסט ייבערפלאַך. אָבער, די העכסט פארשפרייטע La2O3 האט קליינע גריינז פון 8nm~10nm. אין דעם MDR פּראָצעס, די אין-סיטו ינטעראַקשאַן צווישן La2O3 און CO2 האט געשאפן La2O2CO3 מעסאָפאַסע, וואָס האט ינדוסט די עפעקטיוו עלימינאַציע פון ​​CxHy אויף דער קאַטאַליסט ייבערפלאַך. La2O3 פּראָמאָטירט הידראָגען רעדוקציע דורך צושטעלן העכער עלעקטראָן געדיכטקייט און פארבעסערן זויערשטאף ליידיקייט אין 10%Co/MA. די צוגאב פון La2O3 רעדוצירט די אויסזעענדיקע אַקטיוואַציע ענערגיע פון ​​CH4 קאַנסאַמשאַן. דעריבער, די קאנווערזשאַן קורס פון CH4 איז געשטיגן צו 93.7% ביי 1073K K. די צוגאב פון La2O3 האט פארבעסערט די קאַטאַליטישע טעטיקייט, פּראָמאָטירט די רעדוקציע פון ​​H2, געוואקסן די נומער פון Co0 אַקטיווע זייטלעך, פּראָדוצירט ווייניקער דעפּאַזיטיד טשאַד און געוואקסן די זויערשטאָף ליידיקייט צו 73.3%.

Ce און Pr זענען געשטיצט געוואָרן אויף Ni/Al2O3 קאַטאַליסט דורך גלייכע וואָלומען ימפּרעגניישאַן מעטאָד אין לי קסיאַאָפענג. נאָך צולייגן Ce און Pr, איז די סעלעקטיוויטי צו H2 געוואַקסן און די סעלעקטיוויטי צו CO איז פאַרקלענערט געוואָרן. די MDR מאָדיפיצירט דורך Pr האט געהאט אַן אויסגעצייכנטע קאַטאַליטישע פיייקייט, און די סעלעקטיוויטי צו H2 איז געוואַקסן פון 64.5% צו 75.6%, בשעת די סעלעקטיוויטי צו CO איז פאַרקלענערט געוואָרן פון 31.4%. פּענג שודזשינג עט על. האָבן גענוצט די סאָל-געל מעטאָד. Ce-מאָדיפיצירט MA איז צוגעגרייט געוואָרן מיט אַלומינום יסאָפּראָפּאָקסייד, יסאָפּראָפּאַנאָל סאָלווענט און צעריום נייטרייט העקסאַכיידראַט. די ספּעציפֿישע ייבערפלאַך שטח פון דעם פּראָדוקט איז אַ ביסל געוואַקסן. די צולייגן פון Ce האט פאַרקלענערט די אַגרעגאַציע פון ​​שטאַנג-ווי נאַנאָפּאַרטיקלען אויף דער MA ייבערפלאַך. עטלעכע הידראָקסיל גרופּעס אויף דער ייבערפלאַך פון γ-Al2O3 זענען באַזיקלי באדעקט געוואָרן דורך Ce קאַמפּאַונדז. די טערמישע פעסטקייט פון MA איז פֿאַרבעסערט געוואָרן, און קיין קריסטאַל פאַזע טראַנספאָרמאַציע איז נישט פארגעקומען נאָך קאַלסאַניישאַן ביי 1000 ℃ פֿאַר 10 שעה. וואַנג באַאָוועי עט על. צוגעגרייטע MA מאַטעריאַל CeO2-Al2O4 דורך קאָפּרעסיפּיטאַציע מעטאָד. CeO2 מיט קובישע קליינע קערלעך איז געווען אייניג צעשפּרייט אין אַלומינאַ. נאָך שטיצן Co און Mo אויף CeO2-Al2O4, די ינטעראַקציע צווישן אַלומינאַ און אַקטיוו קאָמפּאָנענט Co און Mo איז געווען עפעקטיוו ינכיבאַטעד דורך CEO2.

די זעלטענע ערד פּראָמאָטערס (La, Ce, y און Sm) ווערן קאָמבינירט מיט Co/MA קאַטאַליסט פֿאַר MDR, און דער פּראָצעס ווערט געוויזן אין פיגור 3. די זעלטענע ערד פּראָמאָטערס קענען פֿאַרבעסערן די דיספּערסיע פֿון Co אויף MA טרעגער און פאַרהיטן די אַגלאָמעראַציע פֿון קאָ פּאַרטיקלען. ווי קלענער די פּאַרטיקל גרייס, אַלץ שטאַרקער די Co-MA אינטעראַקציע, אַלץ שטאַרקער די קאַטאַליטישע און סינטערינג פֿעיִקייט אין YCo/MA קאַטאַליסט, און די positive ווירקונגען פֿון עטלעכע פּראָמאָטערס אויף MDR אַקטיוויטעט און קאַרבאָן דעפּאָזיציע. פיגור 4 איז אַ HRTEM בילד נאָך MDR באַהאַנדלונג ביי 1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 פֿאַר 8 שעה. קאָ פּאַרטיקלען עקזיסטירן אין דער פֿאָרעם פֿון שוואַרצע פֿלעקן, בשעת MA טרעגער עקזיסטירן אין דער פֿאָרעם פֿון גרוי, וואָס איז אָפּהענגיק פֿון דעם חילוק פֿון עלעקטראָן געדיכטקייט. אין HRTEM בילד מיט 10%Co/MA (פיגור 4ב), ווערט די אַגלאָמעראַציע פון ​​Co מעטאַל פּאַרטיקלען באמערקט אויף ma טרעגערס. די צוגאב פון זעלטן ערד פּראָמאָטער רעדוצירט Co פּאַרטיקלען צו 11.0 נם~12.5 נם. YCo/MA האט אַ שטאַרקע Co-MA ינטעראַקציע, און זיין סינטערינג פאָרשטעלונג איז בעסער ווי אַנדערע קאַטאַליסטן. אין דערצו, ווי געוויזן אין פיגורן 4ב ביז 4ו, ווערן ליידיגע קאַרבאָן נאַנאָדראָטן (CNF) פּראָדוצירט אויף די קאַטאַליסטן, וואָס האַלטן אין קאָנטאַקט מיטן גאַז שטראָם און פאַרהיטן דעם קאַטאַליסט פון דעאַקטיוואַציע.

פיג. 3 ווירקונג פון זעלטענע ערד צוגאב אויף פיזישע און כעמישע אייגנשאפטן און MDR קאַטאַליטישע פאָרשטעלונג פון Co/MA קאַטאַליסט

3.2.2 דעאקסידאציע קאַטאַליסט

Fe2O3/Meso-CeAl, א Ce-דאפירטער Fe-באזירטער דעאקסידאציע קאטאליסט, איז צוגעגרייט געווארן דורך אקסידאטיווע דעהידראגענאציע פון ​​1-בוטען מיט CO2 אלס א ווייכן אאקסידאנט, און איז גענוצט געווארן אין דער סינטעז פון 1,3-בוטאדיען (BD). Ce איז געווען שטארק צעשפרייט אין דער אַלומינאַ מאַטריץ, און Fe2O3/מעסאָ איז געווען שטארק צעשפרייט. דער Fe2O3/Meso-CeAl-100 קאטאליסט האט נישט נאר שטארק צעשפרייטע אייַזן מינים און גוטע סטרוקטורעלע אייגנשאפטן, נאר האט אויך גוטע זויערשטאף סטאָרידזש קאַפּאַציטעט, אזוי האט ער גוטע אַדסאָרפּציע און אַקטיוואַציע קאַפּאַציטעט פון CO2. ווי געוויזן אין פיגור 5, ווייזן TEM בילדער אז Fe2O3/Meso-CeAl-100 איז רעגולער. עס ווייזט אז די וואָרעם-ווי קאַנאַל סטרוקטור פון MesoCeAl-100 איז לויז און פּאָרעז, וואָס איז נוצלעך פאר דער צעשפרייטונג פון אַקטיווע ינגרידיאַנץ, בשעת שטארק צעשפרייטער Ce איז מצליח דאָפּירט אין דער אַלומינאַ מאַטריץ. דער איידלער מעטאַל קאַטאַליסט קאָוטינג מאַטעריאַל וואָס טרעפט דעם אולטראַ-נידעריק עמיסיע סטאַנדאַרט פון מאָטאָר וועהיקלעס האט דעוועלאָפּעד פּאָרע סטרוקטור, גוטע הידראָטהערמאַל פעסטקייט און גרויס זויערשטאף סטאָרידזש קאַפּאַציטעט.

3.2.3 קאַטאַליסט פֿאַר וועהיקלעס

Pd-Rh האט געשטיצט קוואַטערנערי אַלומינום-באַזירטע זעלטן ערד קאָמפּלעקסן AlCeZrTiOx און AlLaZrTiOx צו באַקומען אויטאָמאָטיוו קאַטאַליסט קאָוטינג מאַטעריאַלס. מעסאָפּאָראָוס אַלומינום-באַזירט זעלטן ערד קאָמפּלעקס Pd-Rh/ALC קען זיין הצלחה געניצט ווי אַ CNG פאָרמיטל אויספּוף רייניקונג קאַטאַליסט מיט גוט געווער, און די קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט פון CH4, די הויפּט קאָמפּאָנענט פון CNG פאָרמיטל אויספּוף גאַז, איז ווי הויך ווי 97.8%. אַדאַפּט אַ הידראָטהערMAl איין-שריט מעטאָד צו צוגרייטן דעם זעלטן ערד ma קאָמפּאָסיט מאַטעריאַל צו פאַרשטיין זיך-אַסעמבלי, אָרדערד מעסאָפּאָראָוס פּריקערסערז מיט מעטאַסטאַבאַל שטאַט און הויך אַגרעגיישאַן זענען סינטעזירט, און די סינטעז פון RE-Al קאָנפאָרמד צו די מאָדעל פון "קאַמפּאַונד וווּקס אַפּאַראַט", אַזוי פאַרשטיין די רייניקונג פון אויטאָמאָביל אויספּוף פּאָסטן-מאָונטעד דריי-וועג קאַטאַליטיקאַל קאָנווערטער.

פיג.

פיג. 5 TEM בילד (A) און EDS עלעמענט דיאַגראַם (b,c) פון Fe2O3/Meso-CeAl-100

3.3 ליכטיקע פאָרשטעלונג

עלעקטראָנען פון זעלטענע ערד עלעמענטן ווערן לייכט אויפגערעגט צו איבערגיין צווישן פארשידענע ענערגיע לעוועלס און ארויסלאָזן ליכט. זעלטענע ערד יאָנען ווערן אָפט גענוצט ווי אַקטיוואַטאָרן צו צוגרייטן ליכטיקע מאַטעריאַלן. זעלטענע ערד יאָנען קענען ווערן געלאָדן אויף דער ייבערפלאַך פון אַלומינום פאָספֿאַט ליידיקע מיקראָספֿערעס דורך קאָפּרעסיפּיטאַציע מעטאָד און יאָן וועקסל מעטאָד, און ליכטיקע מאַטעריאַלן AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) קענען ווערן צוגעגרייט. די ליכטיקע כוואַליע לענג איז אין דער נאָענטער אַלטראַווייאַליט געגנט. MA ווערט געמאַכט אין דין פילמען צוליב זיין אינערציע, נידעריק דיעלעקטריש קאָנסטאַנט און נידעריק קאַנדאַקטיוויטי, וואָס מאַכט עס אָנווענדלעך צו עלעקטרישע און אָפּטישע דעוויסעס, דין פילמען, באַריערן, סענסאָרן, עטק. עס קען אויך ווערן גענוצט פֿאַר סענסינג רעספּאָנס איין-דימענשאַנאַל פאָטאָניק קריסטאַלן, ענערגיע דזשענעריישאַן און אַנטי-רעפלעקשאַן קאָוטינגז. די דעוויסעס זענען סטאַקט פילמען מיט באַשטימט אָפּטיש דרך לענג, אַזוי עס איז נייטיק צו קאָנטראָלירן רעפראַקטיוו אינדעקס און גרעב. אין דער איצטיקער צייט, טיטאַניום דייאַקסייד און צירקאָניום אָקסייד מיט הויך רעפראַקטיוו אינדעקס און סיליקאָן דייאַקסייד מיט נידעריק רעפראַקטיוו אינדעקס ווערן אָפט גענוצט צו פּלאַנירן און בויען אַזאַ דעוויסעס. די פאַראַנען קייט פון מאַטעריאַלן מיט פאַרשידענע ייבערפלאַך כעמישע אייגנשאַפטן איז יקספּאַנדיד, וואָס מאכט עס מעגלעך צו פּלאַן אַוואַנסירטע פאָטאָן סענסאָרס. די הקדמה פון MA און אָקסהידראָקסייד פילמען אין די פּלאַן פון אָפּטישע דעוויסעס ווייזט גרויס פּאָטענציעל ווייַל די רעפראַקטיוו אינדעקס איז ענלעך צו דעם פון סיליקאָן דייאַקסייד. אָבער די כעמישע אייגנשאַפטן זענען אַנדערש.

3.4 טערמישע פעסטקייט

מיטן פארגרעסערן די טעמפעראטור, ווירקט סינטערינג ערנסט אויף דעם באנוץ-עפעקט פון MA קאטאליסט, און די ספעציפישע אויבערפלאך שטח פארקלענערט זיך און די γ-Al2O3 אין קריסטאלינע פאזע טראנספארמירט זיך אין δ און θ צו χ פאזעס. זעלטענע ערד מאטעריאלן האבן גוטע כעמישע פעסטקייט און טערמישע פעסטקייט, הויכע אדאפטאציע-פעאיקייט, און לייכט צוטריטלעכע און ביליגע רוי מאטעריאלן. די צוגאב פון זעלטענע ערד עלעמענטן קען פארבעסערן די טערמישע פעסטקייט, הויך טעמפעראטור אקסידאציע קעגנשטאנד און מעכאנישע אייגנשאפטן פון דעם טרעגער, און צופאסן די אויבערפלאך זויערקייט פון דעם טרעגער. La און Ce זענען די מערסט באנוצטע און שטודירטע מאדיפיקאציע עלעמענטן. לו ווייגואאנג און אנדערע האבן געפונען אז די צוגאב פון זעלטענע ערד עלעמענטן האבן עפעקטיוו פארמיטן די מאסן דיפוזיע פון ​​אלומינע פארטיקלען, La און Ce האבן באשיצט די הידראקסיל גרופעס אויף דער אויבערפלאך פון אלומינע, אינהיביטירט סינטערינג און פאזע טראנספארמאציע, און פארקלענערט דעם שאדן פון הויכע טעמפעראטור צו מעזאפאראסע סטרוקטור. די צוגעגרייטע אלומינע האט נאך אלץ הויכע ספעציפישע אויבערפלאך שטח און פארע וואליום. אבער, צו פיל אדער צו ווייניג זעלטענע ערד עלעמענט וועט פארקלענערן די טערמישע פעסטקייט פון אלומינע. לי יאנקיו עט אל. צוגעגעבן 5% La2O3 צו γ-Al2O3, וואָס האָט פֿאַרבעסערט די טערמישע פעסטקייט און געוואַקסן דעם פּאָרע־וואָלומען און ספּעציפֿישע ייבערפֿלאַך פֿון אַלומינאַ טרעגער. ווי מען קען זען פֿון פֿיגור 6, La2O3 צוגעגעבן צו γ-Al2O3, פֿאַרבעסערט די טערמישע פעסטקייט פֿון זעלטענע ערד־קאָמפּאָזיט טרעגער.

אין דעם פּראָצעס פון דאָפּינג נאַנאָ-פיברע פּאַרטיקאַלז מיט לאַ צו מאַ, די BET ייבערפלאַך שטח און פּאָרע באַנד פון מאַ-לאַ זענען העכער ווי די פון מאַ ווען די היץ באַהאַנדלונג טעמפּעראַטור ינקריסיז, און דאָפּינג מיט לאַ האט קלאָר אַ פאַרהאַלטן ווירקונג אויף סינטערינג ביי הויך טעמפּעראַטור. ווי געוויזן אין פיג. 7, מיט דער העכערונג פון טעמפּעראַטור, ינכיבאַץ לאַ די רעאַקציע פון ​​​​קערן וווּקס און פאַזע טראַנספאָרמאַציע, בשעת פיגס. 7אַ און 7ק ווייַזן די אַקיומיאַליישאַן פון נאַנאָ-פיברע פּאַרטיקאַלז. אין פיג. 7ב, דער דיאַמעטער פון גרויס פּאַרטיקאַלז געשאפן דורך קאַלסאַניישאַן ביי 1200 ℃ איז וועגן 100 נם. דאָס מאַרקס די באַטייטיק סינטערינג פון מאַ. אין אַדישאַן, קאַמפּערד מיט מאַ-1200, אַגרעגאַטשט מאַ-לאַ-1200 נישט נאָך היץ באַהאַנדלונג. מיט דער צוגאב פון לאַ, האָבן נאַנאָ-פיברע פּאַרטיקאַלז בעסער סינטערינג פיייקייט. אפילו ביי העכער קאַלסאַניישאַן טעמפּעראַטור, איז דאָפּט לאַ נאָך העכסט דיספּערסט אויף מאַ ייבערפלאַך. לאַ מאָדיפיצירט מאַ קען זיין געניצט ווי דער טרעגער פון פּד קאַטאַליסט אין C3H8 אַקסאַדיישאַן רעאַקציע.

פיג. 6 סטרוקטור מאָדעל פון סינטערינג אַלומינאַ מיט און אָן זעלטענע ערד עלעמענטן

פיג.

4 מסקנא

דער פּראָגרעס פון צוגרייטונג און פאַנגקשאַנאַל אַפּלאַקיישאַן פון זעלטן ערד מאָדיפיצירט MA מאַטעריאַלן ווערט באַקענט. זעלטן ערד מאָדיפיצירט MA ווערט וויידלי געניצט. כאָטש אַ סך פאָרשונג איז געטאָן געוואָרן אין קאַטאַליטישע אַפּלאַקיישאַן, טערמישע פעסטקייט און אַדסאָרפּציע, האָבן פילע מאַטעריאַלן הויך קאָסטן, נידעריק דאָפּינג סומע, שלעכט סדר און זענען שווער צו זיין אינדוסטריאַלייזד. די פאלגענדע אַרבעט דאַרף געטאָן ווערן אין דער צוקונפֿט: אָפּטימיזירן די זאַץ און סטרוקטור פון זעלטן ערד מאָדיפיצירט MA, סעלעקטירן דעם צונעמען פּראָצעס, טרעפן די פאַנגקשאַנאַל אַנטוויקלונג; אויפשטעלן אַ פּראָצעס קאָנטראָל מאָדעל באַזירט אויף פאַנגקשאַנאַל פּראָצעס צו רעדוצירן קאָסטן און פאַרשטיין ינדאַסטריאַל פּראָדוקציע; כּדי צו מאַקסאַמייז די אַדוואַנידזשיז פון טשיינאַ ס זעלטן ערד רעסורסן, זאָלן מיר ויספאָרשן דעם מעקאַניזאַם פון זעלטן ערד MA מאָדיפיקאַטיאָן, פֿאַרבעסערן די טעאָריע און פּראָצעס פון צוגרייטונג זעלטן ערד מאָדיפיצירט MA.

פאָנד פּראָיעקט: שאַאַנקסי וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע אַלגעמיינער כידעש פּראָיעקט (2011KTDZ01-04-01); שאַאַנקסי פּראָווינץ 2019 ספּעציעלער וויסנשאַפֿטלעכער פאָרשונג פּראָיעקט (19JK0490); 2020 ספּעציעלער וויסנשאַפֿטלעכער פאָרשונג פּראָיעקט פון הואקינג קאַלעדזש, שי 'אַן אוניווערסיטעט פון אַרכיטעקטור און טעכנאָלאָגיע (20KY02)

מקור: זעלטן ערד