दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित मेसोपोरस एल्युमिनाको अनुप्रयोग प्रगति

गैर-सिलिसियस अक्साइडहरू मध्ये, एल्युमिनामा राम्रो मेकानिकल गुणहरू, उच्च तापक्रम प्रतिरोध र जंग प्रतिरोध हुन्छ, जबकि मेसोपोरस एल्युमिना (एमए) मा समायोज्य छिद्र आकार, ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्र, ठूलो छिद्रको मात्रा र कम उत्पादन लागत छ, जुन व्यापक रूपमा उत्प्रेरकमा प्रयोग गरिन्छ। नियन्त्रित ड्रग रिलिज, शोषण र अन्य क्षेत्रहरू, जस्तै क्र्याकिंग, हाइड्रोक्र्याकिंग र पेट्रोलियम कच्चा मालको हाइड्रोडसल्फराइजेशन। माइक्रोपोरस एल्युमिना सामान्यतया उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ, तर यसले सीधा एल्युमिनाको गतिविधि, सेवा जीवन र उत्प्रेरकको चयनलाई असर गर्नेछ।उदाहरणका लागि, अटोमोबाइल निकास शुद्धिकरणको प्रक्रियामा, इन्जिन आयल एडिटिभबाट जम्मा गरिएका प्रदूषकहरूले कोक बनाउँदछ, जसले उत्प्रेरक छिद्रहरूको अवरोध निम्त्याउनेछ, जसले गर्दा उत्प्रेरकको गतिविधि कम हुन्छ।Surfactant MA गठन गर्न एल्युमिना क्यारियरको संरचना समायोजन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसको उत्प्रेरक प्रदर्शन सुधार गर्नुहोस्।

MA को अवरोध प्रभाव छ, र सक्रिय धातुहरू उच्च-तापमान क्यालसिनेशन पछि निष्क्रिय हुन्छन्।थप रूपमा, उच्च-तापमान क्याल्सिनेसन पछि, मेसोपोरस संरचना पतन हुन्छ, एमए कंकाल अनाकार अवस्थामा छ, र सतहको अम्लताले कार्यात्मकताको क्षेत्रमा यसको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन।उत्प्रेरक गतिविधि, mesoporous संरचना स्थिरता, सतह थर्मल स्थिरता र MA सामग्रीको सतह अम्लता सुधार गर्न परिमार्जन उपचार अक्सर आवश्यक छ। सामान्य परिमार्जन समूहहरूमा धातु heteroatoms (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, आदि समावेश छन्। ) र धातु अक्साइडहरू (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, आदि) MA को सतहमा लोड गरिन्छ वा कंकालमा डोप गरिन्छ।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको विशेष इलेक्ट्रोन कन्फिगरेसनले यसको यौगिकहरूलाई विशेष अप्टिकल, विद्युतीय र चुम्बकीय गुणहरू बनाउँदछ, र उत्प्रेरक सामग्री, फोटोइलेक्ट्रिक सामग्री, सोखन सामग्री र चुम्बकीय सामग्रीहरूमा प्रयोग गरिन्छ।दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित मेसोपोरस सामग्रीले एसिड (क्षार) गुण समायोजन गर्न सक्छ, अक्सिजन रिक्तता बढाउन सक्छ, र समान फैलावट र स्थिर न्यानोमिटर स्केलको साथ धातु न्यानोक्रिस्टलाइन उत्प्रेरक संश्लेषण गर्न सक्छ। उपयुक्त छिद्रपूर्ण सामग्री र दुर्लभ पृथ्वीले धातुको न्यानोक्रिस्टलको सतह फैलावट र कार्बन निक्षेप र स्थिरता सुधार गर्न सक्छ। उत्प्रेरकहरूको प्रतिरोध।यस पेपरमा, उत्प्रेरक कार्यसम्पादन, थर्मल स्थिरता, अक्सिजन भण्डारण क्षमता, विशिष्ट सतह क्षेत्र र छिद्र संरचना सुधार गर्न MA को दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जन र कार्यात्मककरण प्रस्तुत गरिनेछ।

1 एमए तयारी

1.1 एल्युमिना वाहक को तयारी

एल्युमिना क्यारियरको तयारी विधिले यसको छिद्र संरचना वितरण निर्धारण गर्दछ, र यसको सामान्य तयारी विधिहरूमा स्यूडो-बोहेमाइट (पीबी) निर्जलीकरण विधि र सोल-जेल विधि समावेश छ।Pseudoboehmite (PB) पहिलो पटक क्याल्भेट द्वारा प्रस्तावित गरिएको थियो, र H+ प्रमोट गरिएको पेप्टाइजेशन γ-AlOOH कोलोइडल PB प्राप्त गर्नको लागि इन्टरलेयर पानी भएको थियो, जुन एल्युमिना बनाउनको लागि उच्च तापक्रममा क्याल्साइन र निर्जलीकरण गरिएको थियो।विभिन्न कच्चा माल अनुसार, यो अक्सर वर्षा विधि, carbonization विधि र अल्कोहल एल्युमिनियम hydrolysis विधि मा विभाजित छ। PB को कोलोइडल घुलनशीलता क्रिस्टलिनिटी द्वारा प्रभावित छ, र यो क्रिस्टलिनिटी को वृद्धि संग अनुकूलित छ, र अपरेटिंग प्रक्रिया मापदण्डहरु द्वारा पनि प्रभावित छ।

PB सामान्यतया वर्षा विधि द्वारा तयार गरिन्छ।अल्कालीलाई एल्युमिनेट घोलमा थपिन्छ वा एसिडलाई एल्युमिनेट घोलमा थपिन्छ र हाइड्रेटेड एल्युमिना (अल्काली वर्षा) प्राप्त गर्नको लागि प्रक्षेपित गरिन्छ, वा एल्युमिना मोनोहाइड्रेट प्राप्त गर्नको लागि एल्युमिनेट वर्षामा एसिड थपिन्छ, जसलाई पीबी प्राप्त गर्नको लागि धोइन्छ, सुकाइन्छ र क्याल्साइन गरिन्छ।वर्षा विधि सञ्चालन गर्न सजिलो छ र लागतमा कम छ, जुन प्राय: औद्योगिक उत्पादनमा प्रयोग गरिन्छ, तर यो धेरै कारकहरू (pH, एकाग्रता, तापक्रम, आदि) द्वारा प्रभावित हुन्छ। र राम्रो फैलावटको साथ कण प्राप्त गर्नको लागि त्यो अवस्था सख्त छ।कार्बोनाइजेशन विधिमा, Al(OH)3 CO2 र NaAlO2 को प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त गरिन्छ, र PB बुढ्यौली पछि प्राप्त गर्न सकिन्छ।यस विधिमा सरल सञ्चालन, उच्च उत्पादन गुणस्तर, कुनै प्रदूषण र कम लागतको फाइदाहरू छन्, र उच्च उत्प्रेरक गतिविधि, उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध र उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र कम लगानी र उच्च प्रतिफलको साथ एल्युमिना तयार गर्न सक्छ। उच्च शुद्धता PB तयार गर्न।एल्युमिनियम अल्कोक्साइडलाई एल्युमिनियम अक्साइड मोनोहाइड्रेट बनाउन हाइड्रोलाइज गरिन्छ, र त्यसपछि उच्च शुद्धता PB प्राप्त गर्न उपचार गरिन्छ, जसमा राम्रो क्रिस्टलिनिटी, समान कण आकार, केन्द्रित छिद्र आकार वितरण र गोलाकार कणहरूको उच्च अखण्डता हुन्छ।यद्यपि, प्रक्रिया जटिल छ, र निश्चित विषाक्त जैविक विलायकहरूको प्रयोगको कारणले यसलाई पुन: प्राप्त गर्न गाह्रो छ।

थप रूपमा, अकार्बनिक लवण वा धातुहरूको जैविक यौगिकहरू सामान्यतया सोल-जेल विधिद्वारा एल्युमिना पूर्ववर्तीहरू तयार गर्न प्रयोग गरिन्छ, र सोल उत्पन्न गर्न समाधानहरू तयार गर्न शुद्ध पानी वा जैविक विलायकहरू थपिन्छन्, जुन त्यसपछि जेल गरिएको, सुकाइन्छ र भुटेको हुन्छ।हाल, PB निर्जलीकरण विधिको आधारमा एल्युमिनाको तयारी प्रक्रिया अझै सुधारिएको छ, र कार्बनाइजेशन विधि यसको अर्थव्यवस्था र पर्यावरण संरक्षणको कारणले औद्योगिक एल्युमिना उत्पादनको लागि मुख्य विधि भएको छ। सोल-जेल विधिबाट तयार गरिएको एल्युमिनाले धेरै ध्यान आकर्षित गरेको छ। यसको अधिक समान छिद्र साइज वितरणको कारण, जुन एक सम्भावित विधि हो, तर यसलाई औद्योगिक प्रयोगलाई महसुस गर्न सुधार गर्न आवश्यक छ।

1.2 MA तयारी

परम्परागत एल्युमिनाले कार्यात्मक आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन, त्यसैले यो उच्च प्रदर्शन एमए तयार गर्न आवश्यक छ।संश्लेषण विधिहरूले सामान्यतया समावेश गर्दछ: कडा टेम्प्लेटको रूपमा कार्बन मोल्डसँग न्यानो-कास्टिङ विधि;SDA को संश्लेषण: SDA र अन्य cationic, anionic वा nonionic surfactants जस्ता नरम टेम्प्लेटहरूको उपस्थितिमा वाष्पीकरण-प्रेरित आत्म-विधानसभा प्रक्रिया (EISA)।

1.2.1 EISA प्रक्रिया

नरम टेम्प्लेट अम्लीय अवस्थामा प्रयोग गरिन्छ, जसले कडा झिल्ली विधिको जटिल र समय-उपभोग प्रक्रियालाई बेवास्ता गर्दछ र एपर्चरको निरन्तर मोड्युलेसन महसुस गर्न सक्छ।EISA द्वारा MA को तयारीले यसको सजिलो उपलब्धता र प्रजनन क्षमताको कारण धेरै ध्यान आकर्षित गरेको छ।विभिन्न मेसोपोरस संरचनाहरू तयार गर्न सकिन्छ।MA को छिद्र आकार सर्फ्याक्टेन्टको हाइड्रोफोबिक चेन लम्बाइ परिवर्तन गरेर वा समाधानमा हाइड्रोलिसिस उत्प्रेरकको मोलर अनुपातलाई एल्युमिनियम पूर्ववर्तीमा समायोजन गरेर समायोजन गर्न सकिन्छ। त्यसैले, EISA, उच्च सतहको एक-चरण संश्लेषण र परिमार्जन सोल-जेल विधि पनि भनिन्छ। क्षेत्र MA र अर्डर गरिएको मेसोपोरस एल्युमिना (ओएमए), विभिन्न नरम टेम्प्लेटहरूमा लागू गरिएको छ, जस्तै P123, F127, ट्राइथेनोलामाइन (चिया), इत्यादि। EISA ले एल्युमिनियम अल्कोक्साइडहरू र सर्फेक्टन्ट टेम्प्लेटहरू जस्ता अर्गानोआल्युमिनियम पूर्ववर्तीहरूको सह-सभा प्रक्रियालाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ। , सामान्यतया एल्युमिनियम आइसोप्रोपोक्साइड र P123, मेसोपोरस सामग्रीहरू प्रदान गर्नका लागि। EISA प्रक्रियाको सफल विकासले स्थिर सोल प्राप्त गर्न र सोलमा सर्फेक्टेन्ट माइकलहरूद्वारा बनेको मेसोफेजको विकासलाई अनुमति दिन हाइड्रोलिसिस र कन्डेन्सेसन काइनेटिक्सको सटीक समायोजन चाहिन्छ।

EISA प्रक्रियामा, गैर-जलीय विलायकहरू (जस्तै इथेनॉल) र जैविक जटिल एजेन्टहरूको प्रयोगले अर्गोआल्युमिनियम पूर्ववर्तीहरूको हाइड्रोलाइसिस र कन्डेन्सेसन दरलाई प्रभावकारी रूपमा ढिलो गर्न सक्छ र OMA सामग्रीहरूको सेल्फ-एसेम्ब्लीलाई प्रेरित गर्दछ, जस्तै Al(OR)3and। एल्युमिनियम isopropoxide।यद्यपि, गैर-जलीय वाष्पशील विलायकहरूमा, सर्फैक्टेन्ट टेम्प्लेटहरूले सामान्यतया तिनीहरूको हाइड्रोफिलिसिटी/हाइड्रोफोबिसिटी गुमाउँछन्।थप रूपमा, हाइड्रोलिसिस र पोलीकन्डेन्सेसनको ढिलाइको कारण, मध्यवर्ती उत्पादनमा हाइड्रोफोबिक समूह छ, जसले सर्फैक्टेन्ट टेम्प्लेटसँग अन्तरक्रिया गर्न गाह्रो बनाउँछ।विलायक वाष्पीकरणको प्रक्रियामा सर्फ्याक्टेन्टको एकाग्रता र हाइड्रोलिसिस र एल्युमिनियमको पोलीकन्डेन्सेसनको डिग्री बिस्तारै बढ्दै जाँदा मात्र टेम्प्लेट र एल्युमिनियमको सेल्फ-एसेम्बली हुन सक्छ।तसर्थ, धेरै मापदण्डहरू जसले विलायकहरूको वाष्पीकरण अवस्थाहरू र पूर्ववर्तीहरूको हाइड्रोलिसिस र संक्षेपण प्रतिक्रियालाई असर गर्छ, जस्तै तापक्रम, सापेक्षिक आर्द्रता, उत्प्रेरक, विलायक वाष्पीकरण दर, आदि, अन्तिम विधानसभा संरचनालाई असर गर्नेछ।अंजीर मा देखाइएको छ।1, उच्च थर्मल स्थिरता र उच्च उत्प्रेरक प्रदर्शन संग OMA सामाग्री solvothermal असिस्टेड वाष्पीकरण प्रेरित स्व-विधानसभा (SA-EISA) द्वारा संश्लेषित गरिएको थियो।सोलभोथर्मल उपचारले सानो आकारको क्लस्टर एल्युमिनियम हाइड्रोक्सिल समूहहरू बनाउन एल्युमिनियम पूर्ववर्तीहरूको पूर्ण हाइड्रोलाइसिसलाई बढावा दियो, जसले सर्फ्याक्टेन्टहरू र एल्युमिनियम बीचको अन्तरक्रियालाई बढायो। EISA प्रक्रियामा दुई-आयामी हेक्सागोनल मेसोफेस बनाइएको थियो र 400 ℃ सामग्रीमा क्यालसिन गरिएको थियो।परम्परागत EISA प्रक्रियामा, वाष्पीकरण प्रक्रिया अर्गोआल्युमिनियम अग्रसरको हाइड्रोलिसिसको साथमा हुन्छ, त्यसैले वाष्पीकरण अवस्थाहरूले प्रतिक्रिया र OMA को अन्तिम संरचनामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।सोल्भोथर्मल उपचार चरणले एल्युमिनियम पूर्ववर्तीको पूर्ण हाइड्रोलाइसिसलाई बढावा दिन्छ र आंशिक रूपमा गाढा क्लस्टर गरिएको एल्युमिनियम हाइड्रोक्सिल समूहहरू उत्पादन गर्दछ। OMA वाष्पीकरण अवस्थाहरूको विस्तृत दायरा अन्तर्गत गठन हुन्छ।परम्परागत EISA विधिद्वारा तयार गरिएको MA सँग तुलना गर्दा, SA-EISA विधिद्वारा तयार पारिएको OMA मा उच्च छिद्र मात्रा, राम्रो विशिष्ट सतह क्षेत्र र राम्रो थर्मल स्थिरता छ।भविष्यमा, EISA विधि रीमिङ एजेन्ट प्रयोग नगरी उच्च रूपान्तरण दर र उत्कृष्ट चयनशीलताको साथ अल्ट्रा-लार्ज एपर्चर एमए तयार गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

चित्र। OMA सामग्रीहरू संश्लेषणका लागि SA-EISA विधिको प्रवाह चार्ट

1.2.2 अन्य प्रक्रियाहरू

पारम्परिक MA तयारीलाई स्पष्ट मेसोपोरस संरचना प्राप्त गर्न संश्लेषण मापदण्डहरूको सटीक नियन्त्रण चाहिन्छ, र टेम्प्लेट सामग्री हटाउनु पनि चुनौतीपूर्ण छ, जसले संश्लेषण प्रक्रियालाई जटिल बनाउँछ।हाल, धेरै साहित्यकारहरूले विभिन्न टेम्प्लेटहरूसँग एमएको संश्लेषण रिपोर्ट गरेका छन्।हालैका वर्षहरूमा, अनुसन्धानले मुख्यतया जलीय घोलमा एल्युमिनियम आइसोप्रोपोक्साइडद्वारा टेम्प्लेटको रूपमा ग्लुकोज, सुक्रोज र स्टार्चसँग MA को संश्लेषणमा केन्द्रित थियो। यी MA सामग्रीहरूमध्ये धेरै जसो एल्युमिनियम नाइट्रेट, सल्फेट र अल्कोक्साइडबाट एल्युमिनियम स्रोतहरूको रूपमा संश्लेषित हुन्छन्।MA CTAB पनि एल्युमिनियम स्रोतको रूपमा PB को प्रत्यक्ष परिमार्जन द्वारा प्राप्त गर्न सकिन्छ।विभिन्न संरचनात्मक गुणहरू भएको MA, जस्तै Al2O3)-1, Al2O3)-2 र al2o3A र राम्रो थर्मल स्थिरता छ।सर्फैक्टेन्टको थपले PB को अन्तर्निहित क्रिस्टल संरचना परिवर्तन गर्दैन, तर कणहरूको स्ट्याकिंग मोड परिवर्तन गर्दछ।थप रूपमा, Al2O3-3 को गठन जैविक विलायक PEG वा PEG वरिपरि एकत्रीकरण द्वारा स्थिर न्यानो कणहरूको आसंजन द्वारा बनाइएको छ।यद्यपि, Al2O3-1 को छिद्र आकार वितरण धेरै साँघुरो छ।थप रूपमा, प्यालेडियम-आधारित उत्प्रेरकहरू सिंथेटिक MA वाहकको रूपमा तयार गरिएको थियो। मिथेन दहन प्रतिक्रियामा, Al2O3-3 द्वारा समर्थित उत्प्रेरकले राम्रो उत्प्रेरक प्रदर्शन देखायो।

पहिलो पटक, तुलनात्मक रूपमा साँघुरो पोर साइज वितरण भएको एमए सस्तो र एल्युमिनियम युक्त एल्युमिनियम ब्ल्याक स्ल्याग एबीडी प्रयोग गरेर तयार गरिएको थियो।उत्पादन प्रक्रियामा कम तापक्रम र सामान्य दबाबमा निकासी प्रक्रिया समावेश छ।निकासी प्रक्रियामा छोडिएका ठोस कणहरूले वातावरणलाई प्रदूषित गर्दैन, र कम जोखिमको साथ ढेर गर्न सकिन्छ वा फिलरको रूपमा पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ वा कंक्रीट अनुप्रयोगमा कुल।संश्लेषित MA को विशिष्ट सतह क्षेत्र 123~162m2/g छ, छिद्र आकार वितरण साँघुरो छ, शिखर त्रिज्या 5.3nm छ, र porosity 0.37 cm3/g छ।सामग्री नैनो आकारको छ र क्रिस्टल आकार लगभग 11nm छ।ठोस-राज्य संश्लेषण MA संश्लेषण गर्न नयाँ प्रक्रिया हो, जुन क्लिनिकल प्रयोगको लागि रेडियोकेमिकल शोषक उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।एल्युमिनियम क्लोराइड, अमोनियम कार्बोनेट र ग्लुकोज कच्चा पदार्थहरू 1: 1.5: 1.5 को दाढ़ अनुपातमा मिसाइन्छ, र MA लाई नयाँ ठोस अवस्था मेकानोकेमिकल प्रतिक्रियाद्वारा संश्लेषित गरिन्छ। थर्मल ब्याट्री उपकरणहरूमा 131I केन्द्रित गरेर, कुल उपज 131 को 19 सेन्ट कन्सेन्टर हुन्छ। %, र प्राप्त गरिएको 131I [NaI] समाधानमा उच्च रेडियोधर्मी एकाग्रता (1.7TBq/mL) छ, यसरी थाइरोइड क्यान्सर उपचारको लागि ठूलो खुराक 131I [NaI] क्याप्सुलको प्रयोगलाई महसुस गर्छ।

संक्षेपमा, भविष्यमा, साना आणविक टेम्प्लेटहरू बहु-स्तर अर्डर गरिएको पोर संरचनाहरू निर्माण गर्न, संरचना, आकारविज्ञान र सामग्रीको सतह रासायनिक गुणहरूलाई प्रभावकारी रूपमा समायोजन गर्न, र ठूलो सतह क्षेत्र र अर्डर गरिएको वर्महोल MA उत्पन्न गर्न विकास गर्न सकिन्छ।सस्तो टेम्प्लेटहरू र एल्युमिनियम स्रोतहरू अन्वेषण गर्नुहोस्, संश्लेषण प्रक्रियालाई अनुकूलन गर्नुहोस्, संश्लेषण संयन्त्र स्पष्ट गर्नुहोस् र प्रक्रियालाई मार्गदर्शन गर्नुहोस्।

2 MA को परिमार्जन विधि

MA क्यारियरमा सक्रिय कम्पोनेन्टहरू समान रूपमा वितरण गर्ने विधिहरूमा गर्भाधान, इन-सिटु सिन्थे-सिस, वर्षा, आयन एक्सचेन्ज, मेकानिकल मिश्रण र पग्लने समावेश छ, जसमध्ये पहिलो दुई सबैभन्दा बढी प्रयोग गरिन्छ।

2.1 in-situ संश्लेषण विधि

कार्यात्मक परिमार्जनमा प्रयोग गरिएका समूहहरू सामग्रीको कंकाल संरचनालाई परिमार्जन र स्थिर गर्न र उत्प्रेरक कार्यसम्पादन सुधार गर्न MA तयार गर्ने प्रक्रियामा थपिन्छन्।प्रक्रिया चित्र 2 मा देखाइएको छ। Liu et al।टेम्प्लेटको रूपमा P123 सँग Ni/Mo-Al2O3in स्थितिमा संश्लेषित।Ni र Mo दुबै क्रमबद्ध MA च्यानलहरूमा फैलिएको थियो, MA को मेसोपोरस संरचनालाई नष्ट नगरी, र उत्प्रेरक प्रदर्शन स्पष्ट रूपमा सुधारिएको थियो।एक संश्लेषित गामा-al2o3 सब्सट्रेटमा इन-सीटु वृद्धि विधि अपनाउने, γ-Al2O3 सँग तुलना गरी, MnO2-Al2O3 सँग ठूलो BET विशिष्ट सतह क्षेत्र र छिद्र भोल्युम छ, र संकीर्ण छिद्र आकार वितरणको साथ बिमोडल मेसोपोरस संरचना छ।MnO2-Al2O3 सँग द्रुत शोषण दर र F- को लागि उच्च दक्षता छ, र यसको फराकिलो pH अनुप्रयोग दायरा (pH=4~10) छ, जुन व्यावहारिक औद्योगिक अनुप्रयोग अवस्थाहरूको लागि उपयुक्त छ।MnO2-Al2O3 को रिसाइक्लिंग कार्यसम्पादन γ-Al2O को भन्दा राम्रो छ। संरचनात्मक स्थिरतालाई थप अनुकूलित गर्न आवश्यक छ।संक्षेपमा, in-situ संश्लेषण द्वारा प्राप्त MA परिमार्जित सामग्रीहरू राम्रो संरचनात्मक क्रम, समूह र एल्युमिना वाहकहरू बीच बलियो अन्तरक्रिया, तंग संयोजन, ठूलो सामग्री भार, र उत्प्रेरक प्रतिक्रिया प्रक्रियामा सक्रिय घटकहरूको शेडिङ गर्न सजिलो छैन। , र उत्प्रेरक प्रदर्शन उल्लेखनीय सुधार भएको छ।

चित्र 2 इन-सिटू संश्लेषण द्वारा कार्यात्मक MA को तयारी

2.2 गर्भाधान विधि

तयार गरिएको MA लाई परिमार्जित समूहमा डुबाउने, र उपचार पछि परिमार्जित MA सामग्री प्राप्त गर्ने, जसले गर्दा उत्प्रेरक, शोषण र यस्तै प्रकारका प्रभावहरू महसुस गर्न सकिन्छ।Cai et al।सोल-जेल विधिद्वारा P123 बाट MA तयार पारियो, र बलियो शोषण प्रदर्शनको साथ एमिनो परिमार्जित MA सामग्री प्राप्त गर्न इथानोल र टेट्राइथिलेनेपेन्टामिन घोलमा भिजाउनुहोस्।साथै, Belkacemi et al।आदेशित जिंक डोप गरिएको परिमार्जित MA सामग्रीहरू प्राप्त गर्नको लागि समान प्रक्रियाद्वारा ZnCl2solution मा डुबाइयो। विशिष्ट सतह क्षेत्र र छिद्र भोल्युम क्रमशः 394m2/g र 0.55 cm3/g छन्।इन-सिटू संश्लेषण विधिको तुलनामा, गर्भाधान विधिमा राम्रो तत्व फैलावट, स्थिर मेसोपोरस संरचना र राम्रो सोखन प्रदर्शन छ, तर सक्रिय कम्पोनेन्टहरू र एल्युमिना क्यारियर बीचको अन्तरक्रिया बल कमजोर छ, र उत्प्रेरक गतिविधि सजिलै बाह्य कारकहरूद्वारा हस्तक्षेप गरिन्छ।

3 कार्यात्मक प्रगति

विशेष गुणहरू भएको दुर्लभ पृथ्वी एमए को संश्लेषण भविष्यमा विकास प्रवृत्ति हो।हाल, त्यहाँ धेरै संश्लेषण विधिहरू छन्।प्रक्रिया प्यारामिटरहरूले MA को प्रदर्शनलाई असर गर्छ।विशिष्ट सतह क्षेत्र, छिद्र भोल्युम र MA को छिद्र व्यास टेम्प्लेट प्रकार र एल्युमिनियम पूर्ववर्ती संरचना द्वारा समायोजित गर्न सकिन्छ।क्याल्सिनेसन तापमान र पोलिमर टेम्प्लेट एकाग्रताले विशिष्ट सतह क्षेत्र र MA को छिद्र भोल्युमलाई असर गर्छ।सुजुकी र यामाउचीले क्याल्सिनेसनको तापक्रम ५०० ℃ बाट ९०० ℃ सम्म बढेको पत्ता लगाए। एपर्चर बढाउन र सतहको क्षेत्रफल घटाउन सकिन्छ।थप रूपमा, दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जन उपचारले उत्प्रेरक प्रक्रियामा गतिविधि, सतह थर्मल स्थिरता, संरचनात्मक स्थिरता र MA सामग्रीको सतह अम्लता सुधार गर्दछ, र MA कार्यात्मकताको विकासलाई पूरा गर्दछ।

3.1 डिफ्लोरिनेशन शोषक

चीनको पिउने पानीमा रहेको फ्लोरिन निकै हानिकारक छ ।थप रूपमा, औद्योगिक जिंक सल्फेट समाधानमा फ्लोरिन सामग्रीको बृद्धिले इलेक्ट्रोड प्लेटको क्षरण, काम गर्ने वातावरणको बिग्रने, इलेक्ट्रिक जिंकको गुणस्तरमा गिरावट र एसिड बनाउने प्रणालीमा पुन: प्रयोग गरिएको पानीको मात्रामा कमी ल्याउनेछ। र फ्लुइडाइज्ड बेड फर्नेस रोस्टिङ फ्लु ग्याँसको इलेक्ट्रोलाइसिस प्रक्रिया।वर्तमानमा, भिजेको डिफ्लोरिनेशनको सामान्य विधिहरूमध्ये सोखन विधि सबैभन्दा आकर्षक छ। यद्यपि, त्यहाँ केही कमजोरीहरू छन्, जस्तै कमजोर शोषण क्षमता, उपलब्ध pH दायरा, माध्यमिक प्रदूषण र यस्तै।सक्रिय कार्बन, अमोर्फस एल्युमिना, सक्रिय एल्युमिना र अन्य adsorbents पानी defluorination को लागी प्रयोग गरिएको छ, तर adsorbents को लागत उच्च छ, र F-in तटस्थ समाधान वा उच्च एकाग्रता को शोषण क्षमता कम छ। सक्रिय एल्युमिना सबै भन्दा व्यापक रूपमा भएको छ। तटस्थ pH मानमा फ्लोराइडको उच्च आकर्षण र चयनशीलताको कारणले फ्लोराइड हटाउनको लागि adsorbent अध्ययन गरियो, तर यो फ्लोराइडको कमजोर शोषण क्षमताले सीमित छ, र pH <6 मा मात्र यसले राम्रो फ्लोराइड शोषण प्रदर्शन गर्न सक्छ। MA ले व्यापक ध्यान आकर्षित गरेको छ। वातावरणीय प्रदूषण नियन्त्रणमा यसको ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्र, अद्वितीय छिद्र आकार प्रभाव, एसिड-बेस प्रदर्शन, थर्मल र मेकानिकल स्थिरताको कारण।कुण्डु आदि।62.5 mg/g को अधिकतम फ्लोरिन शोषण क्षमताको साथ MA तयार गरियो।MA को फ्लोरिन अवशोषण क्षमता यसको संरचनात्मक विशेषताहरूले धेरै प्रभाव पार्छ, जस्तै विशिष्ट सतह क्षेत्र, सतह कार्यात्मक समूहहरू, छिद्र आकार र कुल छिद्र आकार। MA को संरचना र कार्यसम्पादन समायोजन यसको शोषण कार्यसम्पादन सुधार गर्ने महत्त्वपूर्ण तरिका हो।

लाको कडा एसिड र फ्लोरिनको कडा आधारभूतताको कारणले, ला र फ्लोरिन आयनहरू बीचको बलियो सम्बन्ध छ।हालैका वर्षहरूमा, केही अध्ययनहरूले फेला पारेका छन् कि परिमार्जकको रूपमा लाले फ्लोराइडको अवशोषण क्षमतामा सुधार गर्न सक्छ।यद्यपि, दुर्लभ पृथ्वी शोषकहरूको कम संरचनात्मक स्थिरताको कारण, अधिक दुर्लभ पृथ्वीहरू घोलमा लीच गरिन्छ, जसको परिणामस्वरूप माध्यमिक जल प्रदूषण र मानव स्वास्थ्यलाई हानि हुन्छ।अर्कोतर्फ, पानीको वातावरणमा एल्युमिनियमको उच्च एकाग्रता मानव स्वास्थ्यको लागि विष मध्ये एक हो।तसर्थ, राम्रो स्थिरता र फ्लोरिन हटाउने प्रक्रियामा अन्य तत्वहरूको लिचिंग वा कम लीचिंगको साथ एक प्रकारको कम्पोजिट शोषक तयार गर्न आवश्यक छ।La र Ce द्वारा परिमार्जित MA गर्भाधान विधि (La/MA र Ce/MA) द्वारा तयार गरिएको थियो।दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरू सफलतापूर्वक MA सतहमा पहिलो पटक लोड गरिएको थियो, जसमा उच्च डिफ्लोरिनेशन प्रदर्शन थियो। फ्लोरिन हटाउने मुख्य संयन्त्रहरू इलेक्ट्रोस्ट्याटिक शोषण र रासायनिक शोषण हुन्, सतह सकारात्मक चार्जको इलेक्ट्रोन आकर्षण र लिगान्ड आदानप्रदान प्रतिक्रिया सतह हाइड्रोक्सिलसँग जोडिन्छ। शोषक सतहमा हाइड्रोक्सिल कार्यात्मक समूहले F- सँग हाइड्रोजन बन्ड उत्पन्न गर्दछ, La र Ce को परिमार्जनले फ्लोरिनको शोषण क्षमतामा सुधार गर्दछ, La/MA मा अधिक हाइड्रोक्सिल सोस्ने साइटहरू छन्, र F को सोखन क्षमता La/MA को क्रममा छ। > Ce MA।प्रारम्भिक एकाग्रता बढ्दै जाँदा, फ्लोरिनको शोषण क्षमता बढ्छ। पीएच 5 ~ 9 हुँदा सोखन प्रभाव उत्तम हुन्छ, र फ्लोरिनको शोषण प्रक्रिया Langmuir isothermal adsorption मोडेलसँग मिल्छ।थप रूपमा, एल्युमिनामा सल्फेट आयनहरूको अशुद्धताले पनि नमूनाहरूको गुणस्तरलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्न सक्छ।यद्यपि दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित एल्युमिनामा सम्बन्धित अनुसन्धानहरू सम्पन्न भइसकेका छन्, तर धेरै जसो अनुसन्धानहरू शोषकको प्रक्रियामा केन्द्रित छन्, जुन औद्योगिक रूपमा प्रयोग गर्न गाह्रो छ। भविष्यमा, हामी जिंक सल्फेट घोलमा फ्लोरिन कम्प्लेक्सको पृथकीकरण संयन्त्रको अध्ययन गर्न सक्छौं। र फ्लोरिन आयनहरूको माइग्रेसन विशेषताहरू, जिंक हाइड्रोमेटालर्जी प्रणालीमा जिंक सल्फेट समाधानको डिफ्लोरिनेशनको लागि कुशल, कम लागत र नवीकरणीय फ्लोरिन आयन शोषक प्राप्त गर्नुहोस्, र दुर्लभ पृथ्वी एमए नानो एड्सरमा आधारित उच्च फ्लोरिन समाधानको उपचारको लागि प्रक्रिया नियन्त्रण मोडेल स्थापना गर्नुहोस्।

३.२ उत्प्रेरक

३.२.१ मिथेनको सुख्खा सुधार

दुर्लभ पृथ्वीले छिद्रपूर्ण सामग्रीको अम्लता (आधारभूतता) समायोजन गर्न सक्छ, अक्सिजन रिक्तता बढाउन सक्छ, र समान फैलावट, न्यानोमिटर स्केल र स्थिरताको साथ उत्प्रेरकहरू संश्लेषण गर्न सक्छ।यो अक्सर CO2 को मिथेनेसन उत्प्रेरित गर्न महान धातुहरू र संक्रमण धातुहरूलाई समर्थन गर्न प्रयोग गरिन्छ।वर्तमानमा, दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित मेसोपोरस सामग्रीहरू मिथेन ड्राई रिफर्मिङ (MDR), VOCs को फोटोकैटालिटिक डिग्रेडेसन र टेल ग्याँस शुद्धीकरण तर्फ विकास भइरहेको छ। नोबल धातुहरू (जस्तै Pd, Ru, Rh, आदि) र अन्य संक्रमण धातुहरू (जस्तै। Co, Fe, आदि), Ni/Al2O3catalyst यसको उच्च उत्प्रेरक गतिविधि र चयनशीलता, उच्च स्थिरता र मिथेनको लागि कम लागतको लागि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।यद्यपि, Ni/Al2O3 को सतहमा Ni nanoparticles को sintering र कार्बन डिपोजिसनले उत्प्रेरकको द्रुत निष्क्रियतातर्फ लैजान्छ।तसर्थ, उत्प्रेरक गतिविधि, स्थिरता र स्कर्च प्रतिरोध सुधार गर्न एक्सेलेरन्ट थप्न, उत्प्रेरक वाहक परिमार्जन र तयारी मार्ग सुधार गर्न आवश्यक छ।सामान्यतया, दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरू विषम उत्प्रेरकहरूमा संरचनात्मक र इलेक्ट्रोनिक प्रमोटरहरूको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, र CeO2 ले Ni को फैलावट सुधार गर्दछ र बलियो धातु समर्थन अन्तरक्रिया मार्फत धातु Ni को गुणहरू परिवर्तन गर्दछ।

MA व्यापक रूपमा धातुहरूको फैलावट बढाउन प्रयोग गरिन्छ, र सक्रिय धातुहरूलाई तिनीहरूको जमघट रोक्नको लागि संयम प्रदान गर्दछ।उच्च अक्सिजन भण्डारण क्षमता भएको La2O3 ले रूपान्तरण प्रक्रियामा कार्बन प्रतिरोधलाई बढाउँछ, र La2O3 ले मेसोपोरस एल्युमिनामा Co को फैलावटलाई बढावा दिन्छ, जसमा उच्च सुधारात्मक गतिविधि र लचिलोपन हुन्छ।La2O3 प्रमोटरले Co/MA उत्प्रेरकको MDR गतिविधि बढाउँछ, र Co3O4 र CoAl2O4phases उत्प्रेरक सतहमा बनाइन्छ। यद्यपि, अत्यधिक फैलिएको La2O3 मा 8nm ~ 10nm का साना दानाहरू छन्।MDR प्रक्रियामा, La2O3 र CO2 बीचको अन्तरक्रियाले La2O2CO3mesophase बनायो, जसले उत्प्रेरक सतहमा CxHy को प्रभावकारी उन्मूलनलाई प्रेरित गर्‍यो।La2O3 ले उच्च इलेक्ट्रोन घनत्व प्रदान गरेर र 10% Co/MA मा अक्सिजन रिक्तता बढाएर हाइड्रोजन कमीलाई बढावा दिन्छ।La2O3 को थपले CH4 उपभोगको स्पष्ट सक्रियता ऊर्जा घटाउँछ।त्यसकारण, CH4 को रूपान्तरण दर 1073K K मा 93.7% मा बढ्यो। La2O3 को थप्दा उत्प्रेरक गतिविधिमा सुधार भयो, H2 को कमीलाई बढावा दियो, Co0 सक्रिय साइटहरूको संख्या बढ्यो, कम जम्मा कार्बन उत्पादन गरियो र अक्सिजन रिक्तता 73.3% मा बढ्यो।

Ce र Pr लाई Li Xiaofeng मा समान मात्रा गर्भाधान विधि द्वारा Ni/Al2O3catalyst मा समर्थन गरिएको थियो।Ce र Pr थपेपछि, H2 मा चयनशीलता बढ्यो र CO को चयनशीलता घट्यो।Pr द्वारा परिमार्जित MDR मा उत्कृष्ट उत्प्रेरक क्षमता थियो, र H2 को चयनशीलता 64.5% बाट 75.6% मा बढ्यो, जबकि CO को चयनशीलता 31.4% Peng Shujing et al बाट घट्यो।प्रयोग गरिएको सोल-जेल विधि, सीई-परिमार्जित एमए एल्युमिनियम आइसोप्रोपोक्साइड, आइसोप्रोपनोल सॉल्भेन्ट र सेरियम नाइट्रेट हेक्साहाइड्रेटको साथ तयार गरिएको थियो।उत्पादनको विशिष्ट सतह क्षेत्र थोरै बढेको थियो।Ce को थपले MA सतहमा रड-जस्तो न्यानो कणहरूको एकत्रीकरण कम गर्यो।γ- Al2O3 को सतहमा केही हाइड्रोक्सिल समूहहरू मूल रूपमा Ce यौगिकहरूले ढाकिएका थिए।MA को थर्मल स्थिरता सुधारिएको थियो, र 10 घण्टाको लागि 1000 ℃ मा क्याल्सिनेशन पछि कुनै क्रिस्टल चरण रूपान्तरण भएको छैन। वांग Baowei et al।तयार MA सामग्री CeO2-Al2O4 coprecipitation विधि द्वारा।क्यूबिक साना अनाजको साथ CeO2 एल्युमिनामा समान रूपमा फैलिएको थियो।CeO2-Al2O4 मा Co र Mo लाई समर्थन गरेपछि, एल्युमिना र सक्रिय कम्पोनेन्ट Co र Mo बीचको अन्तरक्रियालाई CEO2 द्वारा प्रभावकारी रूपमा निषेध गरिएको थियो।

दुर्लभ पृथ्वी प्रवर्तकहरू (La, Ce, y र Sm) MDR को लागि Co/MA उत्प्रेरकसँग जोडिएका छन्, र प्रक्रियालाई चित्रमा देखाइएको छ।3. दुर्लभ पृथ्वी प्रवर्तकहरूले MA क्यारियरमा Co को फैलावट सुधार गर्न सक्छन् र सह कणहरूको समूहीकरणलाई रोक्न सक्छन्।कणको आकार जति सानो हुन्छ, Co-MA अन्तरक्रिया बलियो हुन्छ, YCo/MA उत्प्रेरकमा उत्प्रेरक र सिन्टरिङ क्षमता त्यति नै बलियो हुन्छ, र MDR गतिविधि र कार्बन निक्षेपमा धेरै प्रमोटरहरूको सकारात्मक प्रभाव हुन्छ। चित्र।1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 मा 8 घण्टाको लागि MDR उपचार पछि 4 एक HRTEM छवि हो।सह कणहरू कालो दागको रूपमा अवस्थित छन्, जबकि एमए वाहकहरू खैरो रूपमा अवस्थित छन्, जुन इलेक्ट्रोन घनत्वको भिन्नतामा निर्भर गर्दछ।10% Co/MA (fig. 4b) को साथ HRTEM छविमा, सह धातु कणहरूको समूह ma वाहकहरूमा अवलोकन गरिएको छ। दुर्लभ अर्थ प्रमोटरको थपले Co कणहरूलाई 11.0nm ~ 12.5nm मा घटाउँछ।YCo/MA सँग बलियो Co-MA अन्तरक्रिया छ, र यसको सिंटरिङ प्रदर्शन अन्य उत्प्रेरकहरू भन्दा राम्रो छ।साथै, अन्जीर मा देखाइएको छ।4b देखि 4f, खोक्रो कार्बन नानोवायरहरू (CNF) उत्प्रेरकहरूमा उत्पादन गरिन्छ, जसले ग्यास प्रवाहसँग सम्पर्कमा रहन्छ र उत्प्रेरकलाई निष्क्रिय हुनबाट रोक्छ।

चित्र 3 भौतिक र रासायनिक गुणहरूमा दुर्लभ पृथ्वी थपको प्रभाव र Co/MA उत्प्रेरकको MDR उत्प्रेरक कार्यसम्पादन

३.२.२ डिऑक्सीकरण उत्प्रेरक

Fe2O3/Meso-CeAl, एक Ce-doped Fe-आधारित deoxidation उत्प्रेरक, CO2as नरम अक्सिडेन्टको साथ 1- ब्युटिनको अक्सिडेटिभ डिहाइड्रोजनेशन द्वारा तयार गरिएको थियो, र 1,3- butadiene (BD) को संश्लेषणमा प्रयोग गरिएको थियो।Ce एल्युमिना म्याट्रिक्समा अत्यधिक छरिएको थियो, र Fe2O3/meso अत्यधिक फैलिएको थियोFe2O3/Meso-CeAl-100 उत्प्रेरकले अत्यधिक फैलिएको फलामको प्रजाति र राम्रो संरचनात्मक गुणहरू मात्र होइन, तर राम्रो अक्सिजन भण्डारण क्षमता पनि छ, त्यसैले यसमा राम्रो सोखन र सक्रियता क्षमता छ। CO2 को।चित्र 5 मा देखाइए अनुसार, TEM छविहरूले Fe2O3/Meso-CeAl-100 नियमित छ भनेर देखाउँदछ, यसले MesoCeAl-100 को कीड़ा-जस्तो च्यानल संरचना ढीलो र छिद्रपूर्ण छ, जुन सक्रिय अवयवहरूको फैलावटको लागि फाइदाजनक छ, जबकि अत्यधिक फैलिएको छ। एल्युमिना म्याट्रिक्समा सफलतापूर्वक डोप गरिएको छ।मोटर वाहनहरूको अल्ट्रा-लो उत्सर्जन मानक पूरा गर्ने नोबल धातु उत्प्रेरक कोटिंग सामग्रीले छिद्र संरचना, राम्रो हाइड्रोथर्मल स्थिरता र ठूलो अक्सिजन भण्डारण क्षमता विकास गरेको छ।

३.२.३ सवारी साधनका लागि उत्प्रेरक

Pd-Rh ले अटोमोटिभ उत्प्रेरक कोटिंग सामग्रीहरू प्राप्त गर्न क्वाटरनरी एल्युमिनियम-आधारित दुर्लभ पृथ्वी परिसरहरू AlCeZrTiOx र AlLaZrTiOx समर्थित।मेसोपोरस एल्युमिनियममा आधारित दुर्लभ अर्थ कम्प्लेक्स Pd-Rh/ALC लाई राम्रो स्थायित्वका साथ CNG वाहन निकास शुद्धिकरण उत्प्रेरकको रूपमा सफलतापूर्वक प्रयोग गर्न सकिन्छ, र CNG वाहन निकास ग्यासको मुख्य भाग CH4 को रूपान्तरण दक्षता 97.8% सम्म उच्च छ।त्यो दुर्लभ पृथ्वी मा कम्पोजिट सामग्रीलाई आत्म-विधानको अनुभव गर्नको लागि हाइड्रोथर्मल एक-चरण विधि अपनाउनुहोस्, मेटास्टेबल अवस्था र उच्च एकत्रीकरणको साथ अर्डर गरिएको मेसोपोरस पूर्ववर्तीहरू संश्लेषित गरिएको थियो, र RE-Al को संश्लेषण "कम्पाउन्ड ग्रोथ एकाइ" को मोडेल अनुरूप थियो। , यसरी अटोमोबाइल निकास पोस्ट-माउन्ट गरिएको तीन-तर्फी उत्प्रेरक कन्भर्टरको शुद्धिकरण महसुस गर्दै।

चित्र 4 मा (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e) र SmCo/MA(f) को HRTEM छविहरू

चित्र 5 TEM छवि (A) र Fe2O3/Meso-CeAl-100 को EDS तत्व रेखाचित्र (b,c)

3.3 चमकदार प्रदर्शन

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको इलेक्ट्रोनहरू विभिन्न ऊर्जा स्तरहरू र प्रकाश उत्सर्जनको बीचमा संक्रमण गर्न सजिलै उत्साहित हुन्छन्।दुर्लभ पृथ्वी आयनहरू प्रायः लुमिनेसेन्ट सामग्रीहरू तयार गर्न सक्रियकर्ताको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।दुर्लभ पृथ्वी आयनहरू coprecipitation विधि र आयन विनिमय विधि द्वारा एल्युमिनियम फास्फेट खोक्रो माइक्रोस्फियरको सतहमा लोड गर्न सकिन्छ, र luminescent सामग्री AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) तयार गर्न सकिन्छ।luminescent तरंगदैर्ध्य नजिकको पराबैंगनी क्षेत्रमा छ। MA यसको जडत्व, कम डाइलेक्ट्रिक स्थिरता र कम चालकताको कारणले पातलो फिल्महरूमा बनाइन्छ, जसले यसलाई विद्युतीय र अप्टिकल उपकरणहरू, पातलो फिल्महरू, अवरोधहरू, सेन्सरहरू, आदिमा लागू गर्न सक्छ। प्रतिक्रिया एक-आयामी फोटोनिक क्रिस्टल, ऊर्जा उत्पादन र एन्टी-रिफ्लेक्शन कोटिंग्स सेन्सिङको लागि प्रयोग गरिन्छ।यी उपकरणहरू निश्चित अप्टिकल पथ लम्बाइका साथ स्ट्याक्ड फिल्महरू हुन्, त्यसैले अपवर्तक अनुक्रमणिका र मोटाईलाई नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ। वर्तमानमा, उच्च अपवर्तक अनुक्रमणिकाको साथ टाइटेनियम डाइअक्साइड र जिरकोनियम अक्साइड र कम अपवर्तक सूचकांकको साथ सिलिकन डाइअक्साइड अक्सर यस्ता उपकरणहरू डिजाइन र निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ। ।विभिन्न सतह रासायनिक गुणहरू भएका सामग्रीहरूको उपलब्धता दायरा विस्तार गरिएको छ, जसले उन्नत फोटोन सेन्सरहरू डिजाइन गर्न सम्भव बनाउँछ।अप्टिकल उपकरणहरूको डिजाइनमा MA र oxyhydroxide फिल्महरूको परिचयले ठूलो सम्भावना देखाउँछ किनभने अपवर्तक सूचकांक सिलिकन डाइअक्साइडसँग मिल्दोजुल्दो छ। तर रासायनिक गुणहरू फरक छन्।

3.4 थर्मल स्थिरता

तापक्रमको वृद्धिसँगै, सिन्टरिङले MA उत्प्रेरकको प्रयोग प्रभावलाई गम्भीर रूपमा असर गर्छ, र विशिष्ट सतह क्षेत्र घट्छ र γ-Al2O3in क्रिस्टलीय चरण δ र θ देखि χ चरणहरूमा रूपान्तरण हुन्छ।दुर्लभ पृथ्वी सामग्रीमा राम्रो रासायनिक स्थिरता र थर्मल स्थिरता, उच्च अनुकूलन क्षमता, र सजिलै उपलब्ध र सस्तो कच्चा माल छ।दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको थपले थर्मल स्थिरता, उच्च तापक्रम अक्सिडेशन प्रतिरोध र क्यारियरको मेकानिकल गुणहरू सुधार गर्न सक्छ, र क्यारियरको सतहको अम्लता समायोजन गर्न सक्छ। La र Ce सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग र अध्ययन गरिएका परिमार्जन तत्वहरू हुन्।लु वेइगुआङ र अरूले पत्ता लगाए कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको थपले प्रभावकारी रूपमा एल्युमिना कणहरूको बल्क प्रसारलाई रोकेको छ, ला र सीले एल्युमिनाको सतहमा हाइड्रोक्सिल समूहहरूलाई सुरक्षित गरेको छ, सिन्टरिङ र चरण परिवर्तनलाई रोकेको छ, र उच्च तापमानको क्षतिलाई मेसोपोरस संरचनामा कम गरेको छ। ।तयार एल्युमिनामा अझै पनि उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र र छिद्र मात्रा छ। यद्यपि, धेरै वा धेरै थोरै दुर्लभ पृथ्वी तत्वले एल्युमिनाको थर्मल स्थिरता कम गर्नेछ।Li Yanqiu et al।5% La2O3to γ-Al2O3 थपियो, जसले थर्मल स्थिरतामा सुधार गर्‍यो र छिद्रको मात्रा र एल्युमिना क्यारियरको विशिष्ट सतह क्षेत्र बढायो।चित्र 6 बाट देख्न सकिन्छ, La2O3 लाई γ-Al2O3 मा थपियो, दुर्लभ पृथ्वी कम्पोजिट क्यारियरको थर्मल स्थिरता सुधार गर्नुहोस्।

La to MA को साथ न्यानो-फाइब्रस कणहरू डोपिङ गर्ने प्रक्रियामा, BET सतह क्षेत्र र MA-La को छिद्र मात्रा MA भन्दा बढी हुन्छ जब गर्मी उपचार तापक्रम बढ्छ, र La सँग डोपिङले उच्चमा sintering मा स्पष्ट रिटार्डिङ प्रभाव पार्छ। तापमान।अंजीर मा देखाइएको रूपमा।7, तापमान वृद्धि संग, ला अन्न वृद्धि र चरण रूपान्तरण को प्रतिक्रिया रोक्छ, जबकि अन्जीर।7a र 7c ले नैनो-फाइब्रस कणहरूको संचय देखाउँछ।अंजीर मा।7b, 1200 ℃ मा क्याल्सिनेशन द्वारा उत्पादित ठूला कणहरूको व्यास लगभग 100nm छ। यसले MA को महत्त्वपूर्ण sintering चिन्ह लगाउँछ।थप रूपमा, MA-1200 को तुलनामा, MA-La-1200 गर्मी उपचार पछि जम्मा हुँदैन।ला को थप संग, न्यानो-फाइबर कणहरु लाई राम्रो sintering क्षमता छ।उच्च क्याल्सिनेसन तापक्रममा पनि, डोपेड ला अझै पनि एमए सतहमा अत्यधिक फैलिएको छ।ला परिमार्जित MA C3H8 अक्सिडेशन प्रतिक्रियामा Pd उत्प्रेरकको वाहकको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

Fig. 6 दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरु संग र बिना sintering एल्युमिना को संरचना मोडेल

चित्र 7 MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c) र MA-La-1200(d) को TEM छविहरू

4 निष्कर्ष

दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित एमए सामग्रीको तयारी र कार्यात्मक अनुप्रयोगको प्रगति प्रस्तुत गरिएको छ।दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित एमए व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।यद्यपि उत्प्रेरक अनुप्रयोग, थर्मल स्थिरता र सोखनमा धेरै अनुसन्धान गरिएको छ, धेरै सामग्रीहरू उच्च लागत, कम डोपिङ मात्रा, खराब क्रम र औद्योगिक हुन गाह्रो छ।भविष्यमा निम्न कार्यहरू गर्न आवश्यक छ: दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित MA को संरचना र संरचना अनुकूलन गर्नुहोस्, उपयुक्त प्रक्रिया चयन गर्नुहोस्, कार्यात्मक विकास पूरा गर्नुहोस्;लागत घटाउन र औद्योगिक उत्पादनलाई महसुस गर्न कार्यात्मक प्रक्रियामा आधारित प्रक्रिया नियन्त्रण मोडेल स्थापना गर्नुहोस्;चीनको दुर्लभ पृथ्वीको स्रोतको अधिकतम फाइदा लिन हामीले दुर्लभ पृथ्वी एमए परिमार्जन गर्ने संयन्त्रको अन्वेषण गर्नुपर्छ, दुर्लभ पृथ्वी परिमार्जित एमए तयार गर्ने सिद्धान्त र प्रक्रियामा सुधार गर्नुपर्छ।

कोष परियोजना: शानक्सी विज्ञान र प्रविधि समग्र नवाचार परियोजना (2011KTDZ01-04-01);शानक्सी प्रान्त 2019 विशेष वैज्ञानिक अनुसन्धान परियोजना (19JK0490);2020 विशेष वैज्ञानिक अनुसन्धान परियोजना Huaqing कलेज, सी 'एक वास्तुकला र प्रविधि विश्वविद्यालय (20KY02)

स्रोत: दुर्लभ पृथ्वी