அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட மீசோபோரஸ் அலுமினாவின் பயன்பாட்டு முன்னேற்றம்

சிலிசியஸ் அல்லாத ஆக்சைடுகளில், அலுமினா நல்ல இயந்திர பண்புகள், உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, அதே சமயம் மீசோபோரஸ் அலுமினா (MA) சரிசெய்யக்கூடிய துளை அளவு, பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, பெரிய துளை அளவு மற்றும் குறைந்த உற்பத்தி செலவு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது வினையூக்கத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மருந்து வெளியீடு, உறிஞ்சுதல் மற்றும் பெட்ரோலிய மூலப்பொருட்களின் விரிசல், ஹைட்ரோகிராக்கிங் மற்றும் ஹைட்ரோடெசல்பரைசேஷன் போன்ற பிற துறைகள். மைக்ரோபோரஸ் அலுமினா பொதுவாக தொழில்துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது அலுமினாவின் செயல்பாடு, சேவை வாழ்க்கை மற்றும் வினையூக்கியின் தேர்வு ஆகியவற்றை நேரடியாக பாதிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ஆட்டோமொபைல் வெளியேற்ற சுத்திகரிப்பு செயல்பாட்டில், என்ஜின் எண்ணெய் சேர்க்கைகளிலிருந்து டெபாசிட் செய்யப்பட்ட மாசுபடுத்திகள் கோக்கை உருவாக்கும், இது வினையூக்கி துளைகளின் அடைப்புக்கு வழிவகுக்கும், இதனால் வினையூக்கியின் செயல்பாட்டைக் குறைக்கும். அலுமினா கேரியரின் கட்டமைப்பை MA ஐ உருவாக்குவதற்கு சர்பாக்டான்ட் பயன்படுத்தப்படலாம்.அதன் வினையூக்க செயல்திறனை மேம்படுத்தவும்.

எம்.ஏ தடை விளைவைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதிக வெப்பநிலை சுண்ணப்படுத்துதலுக்குப் பிறகு செயலில் உள்ள உலோகங்கள் செயலிழக்கச் செய்யப்படுகின்றன. கூடுதலாக, உயர்-வெப்பநிலை கால்சினேஷனுக்குப் பிறகு, மெசோபோரஸ் அமைப்பு வீழ்ச்சியடைகிறது, MA எலும்புக்கூடு உருவமற்ற நிலையில் உள்ளது, மேலும் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மை செயல்பாட்டுத் துறையில் அதன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது. வினையூக்கி செயல்பாடு, மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை, மேற்பரப்பு வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் MA பொருட்களின் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மை ஆகியவற்றை மேம்படுத்துவதற்கு மாற்றியமைத்தல் சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது. பொதுவான மாற்றியமைக்கும் குழுக்களில் உலோக ஹீட்டோரோடாம்கள் (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr போன்றவை அடங்கும். ) மற்றும் உலோக ஆக்சைடுகள் (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, முதலியன) MA இன் மேற்பரப்பில் ஏற்றப்படுகின்றன அல்லது எலும்புக்கூட்டில் டோப் செய்யப்படுகின்றன.

அரிதான பூமியின் தனிமங்களின் சிறப்பு எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு அதன் சேர்மங்கள் சிறப்பு ஒளியியல், மின் மற்றும் காந்த பண்புகளை உருவாக்குகிறது, மேலும் இது வினையூக்கி பொருட்கள், ஒளிமின்னழுத்த பொருட்கள், உறிஞ்சும் பொருட்கள் மற்றும் காந்தப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அரிதான பூமியில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட மீசோபோரஸ் பொருட்கள் அமில (காரம்) பண்புகளை சரிசெய்யலாம், ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் உலோக நானோகிரிஸ்டலின் வினையூக்கியை சீரான சிதறல் மற்றும் நிலையான நானோமீட்டர் அளவுடன் ஒருங்கிணைக்கலாம். பொருத்தமான நுண்ணிய பொருட்கள் மற்றும் அரிதான பூமிகள் உலோக நானோகிரிஸ்டல்கள் மற்றும் கார்பன் நிலைத்தன்மையின் மேற்பரப்பு பரவலை மேம்படுத்தலாம். வினையூக்கிகளின் எதிர்ப்பு. இந்த ஆய்வறிக்கையில், வினையூக்கி செயல்திறன், வெப்ப நிலைத்தன்மை, ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு திறன், குறிப்பிட்ட பரப்பளவு மற்றும் துளை அமைப்பு ஆகியவற்றை மேம்படுத்துவதற்காக MA இன் அரிதான பூமி மாற்றம் மற்றும் செயல்பாடு அறிமுகப்படுத்தப்படும்.

1 எம்ஏ தயாரிப்பு

1.1 அலுமினா கேரியரின் தயாரிப்பு

அலுமினா கேரியரின் தயாரிப்பு முறை அதன் துளை அமைப்பு விநியோகத்தை தீர்மானிக்கிறது, மேலும் அதன் பொதுவான தயாரிப்பு முறைகளில் போலி-போஹ்மைட் (பிபி) நீரிழப்பு முறை மற்றும் சோல்-ஜெல் முறை ஆகியவை அடங்கும். Pseudoboehmite (PB) முதலில் கால்வெட்டால் முன்மொழியப்பட்டது, மேலும் H+அலுமினாவை உருவாக்குவதற்கு அதிக வெப்பநிலையில் அதிக வெப்பநிலையில் நீரிழப்பு செய்யப்பட்ட இடைநிலை நீரைக் கொண்ட γ-AlOOH கூழ்ம பிபியைப் பெற பெப்டைசேஷனை ஊக்குவித்தது. வெவ்வேறு மூலப்பொருட்களின் படி, இது பெரும்பாலும் மழைவீழ்ச்சி முறை, கார்பனைசேஷன் முறை மற்றும் ஆல்கஹாலுமினியம் நீராற்பகுப்பு முறை என பிரிக்கப்படுகிறது. பிபியின் கூழ் கரைதிறன் படிகத்தன்மையால் பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது படிகத்தன்மையின் அதிகரிப்புடன் உகந்ததாக உள்ளது, மேலும் இயக்க முறைமை அளவுருக்களாலும் பாதிக்கப்படுகிறது.

PB பொதுவாக மழைப்பொழிவு முறையில் தயாரிக்கப்படுகிறது. அலுமினேட் கரைசலில் ஆல்காலி சேர்க்கப்படுகிறது அல்லது அலுமினேட் கரைசலில் அமிலம் சேர்க்கப்படுகிறது மற்றும் நீரேற்றப்பட்ட அலுமினா (கார மழைப்பொழிவு), அல்லது அமிலம் அலுமினா மோனோஹைட்ரேட்டைப் பெற அலுமினேட் மழையில் சேர்க்கப்படுகிறது, இது பிபியைப் பெற கழுவி, உலர்த்தப்பட்டு சுத்தப்படுத்தப்படுகிறது. மழைப்பொழிவு முறை செயல்பட எளிதானது மற்றும் குறைந்த செலவில் உள்ளது, இது பெரும்பாலும் தொழில்துறை உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது (தீர்வு pH, செறிவு, வெப்பநிலை போன்றவை). கார்பனைசேஷன் முறையில், CO2 மற்றும் NaAlO2 ஆகியவற்றின் எதிர்வினையால் Al(OH)3 பெறப்படுகிறது, மேலும் வயதான பிறகு PB ஐப் பெறலாம். இந்த முறை எளிமையான செயல்பாடு, உயர் தயாரிப்பு தரம், மாசு இல்லாதது மற்றும் குறைந்த விலை ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதிக வினையூக்க செயல்பாடு, சிறந்த அரிப்பைத் தடுப்பது மற்றும் குறைந்த முதலீடு மற்றும் அதிக வருமானம் கொண்ட உயர் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்புடன் அலுமினாவைத் தயாரிக்க முடியும். உயர் தூய்மை PB தயார் செய்ய. அலுமினியம் அல்காக்சைடு நீராற்பகுப்பு செய்யப்பட்டு அலுமினியம் ஆக்சைடு மோனோஹைட்ரேட்டை உருவாக்குகிறது, பின்னர் உயர்-தூய்மை PB ஐப் பெறுவதற்கு சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, இது நல்ல படிகத்தன்மை, சீரான துகள் அளவு, செறிவூட்டப்பட்ட துளை அளவு விநியோகம் மற்றும் கோளத் துகள்களின் உயர் ஒருமைப்பாடு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், செயல்முறை சிக்கலானது, மேலும் சில நச்சு கரிம கரைப்பான்களின் பயன்பாடு காரணமாக அதை மீட்டெடுப்பது கடினம்.

கூடுதலாக, சோல்-ஜெல் முறையில் அலுமினா முன்னோடிகளைத் தயாரிப்பதற்கு கனிம உப்புகள் அல்லது உலோகங்களின் கரிம சேர்மங்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் சோலை உருவாக்க தீர்வுகளைத் தயாரிக்க தூய நீர் அல்லது கரிம கரைப்பான்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன, பின்னர் அவை ஜெல், உலர் மற்றும் வறுத்தெடுக்கப்படுகின்றன. தற்போது, ​​அலுமினா தயாரிப்பு செயல்முறை PB நீரிழப்பு முறையின் அடிப்படையில் இன்னும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் கார்பனைசேஷன் முறை தொழில்துறை அலுமினா உற்பத்திக்கான முக்கிய முறையாக மாறியுள்ளது, ஏனெனில் அதன் பொருளாதாரம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு. சோல்-ஜெல் முறையில் தயாரிக்கப்பட்ட அலுமினா மிகவும் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. ஏனெனில் அதன் மிகவும் சீரான துளை அளவு விநியோகம், இது ஒரு சாத்தியமான முறையாகும், ஆனால் தொழில்துறை பயன்பாட்டை உணர இது மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

1.2 எம்ஏ தயாரிப்பு

வழக்கமான அலுமினா செயல்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது, எனவே உயர் செயல்திறன் MA ஐத் தயாரிப்பது அவசியம். தொகுப்பு முறைகளில் பொதுவாக பின்வருவன அடங்கும்: கார்பன் அச்சுடன் கடினமான டெம்ப்ளேட்டுடன் நானோ-வார்ப்பு முறை; SDA இன் தொகுப்பு: SDA மற்றும் பிற கேஷனிக், அயோனிக் அல்லது அயோனிக் அல்லாத சர்பாக்டான்ட்கள் போன்ற மென்மையான வார்ப்புருக்கள் முன்னிலையில் ஆவியாதல்-தூண்டப்பட்ட சுய-அசெம்பிளி செயல்முறை (EISA).

1.2.1 EISA செயல்முறை

மென்மையான டெம்ப்ளேட் அமில நிலையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது கடினமான சவ்வு முறையின் சிக்கலான மற்றும் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் செயல்முறையைத் தவிர்க்கிறது மற்றும் துளையின் தொடர்ச்சியான பண்பேற்றத்தை உணர முடியும். EISA வின் MA வின் தயாரிப்பு எளிதாகக் கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் மறுஉற்பத்தித்திறன் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. வெவ்வேறு மெசோபோரஸ் கட்டமைப்புகள் தயாரிக்கப்படலாம். MA இன் நுண்துளை அளவை சர்பாக்டான்ட்டின் ஹைட்ரோபோபிக் சங்கிலி நீளத்தை மாற்றுவதன் மூலம் சரிசெய்யலாம் அல்லது கரைசலில் அலுமினிய முன்னோடிக்கு நீராற்பகுப்பு வினையூக்கியின் மோலார் விகிதத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் சரிசெய்யலாம்.எனவே, EISA, ஒரு-படி தொகுப்பு மற்றும் உயர் மேற்பரப்புக்கான சோல்-ஜெல் முறையை மாற்றியமைத்தல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. பகுதி MA மற்றும் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட மெசோபோரஸ் அலுமினா (OMA), P123, F127, triethanolamine (தேநீர்) போன்ற பல்வேறு மென்மையான வார்ப்புருக்களுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. EISA ஆனது அலுமினியம் அல்காக்சைடுகள் மற்றும் சர்பாக்டான்ட் வார்ப்புருக்கள் போன்ற ஆர்கனோஅலுமினியத்தின் முன்னோடிகளின் இணை-அசெம்பிளி செயல்முறையை மாற்றும். , பொதுவாக அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு மற்றும் P123, மெசோபோரஸ் பொருட்களை வழங்குவதற்காக. EISA செயல்முறையின் வெற்றிகரமான வளர்ச்சிக்கு, நிலையான சோலைப் பெறுவதற்கும், சோலில் உள்ள சர்பாக்டான்ட் மைக்கேல்களால் உருவாகும் மீசோபேஸின் வளர்ச்சியை அனுமதிக்கவும், நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க இயக்கவியலின் துல்லியமான சரிசெய்தல் தேவைப்படுகிறது.

EISA செயல்பாட்டில், நீர் அல்லாத கரைப்பான்கள் (எத்தனால் போன்றவை) மற்றும் கரிம சிக்கலான முகவர்களின் பயன்பாடு ஆர்கனோஅலுமினியத்தின் முன்னோடிகளின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க விகிதத்தை திறம்பட குறைக்கலாம் மற்றும் அல்(OR)3 மற்றும் போன்ற OMA பொருட்களின் சுய-அசெம்பிளியை தூண்டலாம். அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு. இருப்பினும், நீர் அல்லாத ஆவியாகும் கரைப்பான்களில், சர்பாக்டான்ட் வார்ப்புருக்கள் பொதுவாக அவற்றின் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி/ஹைட்ரோபோபசிட்டியை இழக்கின்றன. கூடுதலாக, நீராற்பகுப்பு மற்றும் பாலிகண்டன்சேஷனின் தாமதம் காரணமாக, இடைநிலை தயாரிப்பு ஹைட்ரோபோபிக் குழுவைக் கொண்டுள்ளது, இது சர்பாக்டான்ட் டெம்ப்ளேட்டுடன் தொடர்புகொள்வதை கடினமாக்குகிறது. கரைப்பான் ஆவியாதல் செயல்பாட்டில் சர்பாக்டான்ட்டின் செறிவு மற்றும் நீராற்பகுப்பு மற்றும் அலுமினியத்தின் பாலிகண்டன்சேஷன் அளவு படிப்படியாக அதிகரிக்கும் போது மட்டுமே டெம்ப்ளேட் மற்றும் அலுமினியத்தின் சுய-அசெம்பிளி நடைபெற முடியும். எனவே, கரைப்பான்களின் ஆவியாதல் நிலைகளையும், வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், வினையூக்கி, கரைப்பான் ஆவியாதல் வீதம் போன்ற முன்னோடிகளின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க வினையையும் பாதிக்கும் பல அளவுருக்கள் இறுதி சட்டசபை கட்டமைப்பை பாதிக்கும். படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி. 1, உயர் வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் உயர் வினையூக்க செயல்திறன் கொண்ட OMA பொருட்கள், solvothermal உதவி ஆவியாதல் தூண்டப்பட்ட சுய-அசெம்பிளி (SA-EISA) மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. solvothermal சிகிச்சையானது அலுமினிய முன்னோடிகளின் முழுமையான நீராற்பகுப்பை ஊக்குவித்தது, சிறிய அளவிலான கிளஸ்டர் அலுமினியம் ஹைட்ராக்சில் குழுக்களை உருவாக்குகிறது, இது சர்பாக்டான்ட்கள் மற்றும் அலுமினியம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்புகளை மேம்படுத்தியது. EISA செயல்முறையில் இரு பரிமாண அறுகோண மீசோபேஸ் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் 400 டிகிரியில் கணக்கிடப்பட்டது. பாரம்பரிய EISA செயல்பாட்டில், ஆவியாதல் செயல்முறையானது ஆர்கனோஅலுமினியத்தின் முன்னோடியின் நீராற்பகுப்புடன் சேர்ந்துள்ளது, எனவே ஆவியாதல் நிலைமைகள் OMA இன் எதிர்வினை மற்றும் இறுதி கட்டமைப்பில் முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. solvothermal சிகிச்சை படியானது அலுமினிய முன்னோடியின் முழுமையான நீராற்பகுப்பை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் பகுதியளவு அமுக்கப்பட்ட கொத்து அலுமினிய ஹைட்ராக்சில் குழுக்களை உருவாக்குகிறது.OMA ஆனது பரந்த அளவிலான ஆவியாதல் நிலைமைகளின் கீழ் உருவாகிறது. பாரம்பரிய EISA முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட MA உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​SA-EISA முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட OMA அதிக துளை அளவு, சிறந்த குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. எதிர்காலத்தில், ரீமிங் ஏஜென்ட்டைப் பயன்படுத்தாமல் அதிக மாற்று விகிதம் மற்றும் சிறந்த தேர்வுத்திறன் கொண்ட அல்ட்ரா-லார்ஜ் அபர்ச்சர் எம்ஏவைத் தயாரிக்க EISA முறையைப் பயன்படுத்தலாம்.

OMA பொருட்களை ஒருங்கிணைப்பதற்கான SA-EISA முறையின் படம் 1 பாய்வு விளக்கப்படம்

1.2.2 மற்ற செயல்முறைகள்

வழக்கமான எம்.ஏ தயாரிப்புக்கு தெளிவான மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பை அடைய தொகுப்பு அளவுருக்களின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது, மேலும் டெம்ப்ளேட் பொருட்களை அகற்றுவது சவாலானது, இது தொகுப்பு செயல்முறையை சிக்கலாக்குகிறது. தற்போது, ​​பல இலக்கியங்கள் பல்வேறு வார்ப்புருக்கள் கொண்ட எம்.ஏ. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சி முக்கியமாக குளுக்கோஸ், சுக்ரோஸ் மற்றும் ஸ்டார்ச் ஆகியவற்றை நீர்வாழ் கரைசலில் அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு மூலம் வார்ப்புருக்களாகக் கொண்ட எம்.ஏ.வின் தொகுப்பில் கவனம் செலுத்துகிறது. இந்த எம்.ஏ பொருட்களில் பெரும்பாலானவை அலுமினியம் நைட்ரேட், சல்பேட் மற்றும் அல்காக்சைடு ஆகியவற்றிலிருந்து அலுமினிய மூலங்களாகத் தொகுக்கப்படுகின்றன. MA CTAB ஆனது PB ஐ அலுமினிய ஆதாரமாக நேரடியாக மாற்றுவதன் மூலமும் பெறப்படுகிறது. வெவ்வேறு கட்டமைப்பு பண்புகளைக் கொண்ட MA, அதாவது Al2O3)-1, Al2O3)-2 மற்றும் al2o3 மற்றும் நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. சர்பாக்டான்ட் சேர்ப்பது PB இன் உள்ளார்ந்த படிக அமைப்பை மாற்றாது, ஆனால் துகள்களின் அடுக்கி வைக்கும் முறையை மாற்றுகிறது. கூடுதலாக, Al2O3-3 இன் உருவாக்கம் கரிம கரைப்பான் PEG அல்லது PEG ஐச் சுற்றி திரட்டப்பட்ட நானோ துகள்களின் ஒட்டுதலால் உருவாகிறது. இருப்பினும், Al2O3-1 இன் துளை அளவு விநியோகம் மிகவும் குறுகியதாக உள்ளது. கூடுதலாக, பல்லேடியம்-அடிப்படையிலான வினையூக்கிகள் செயற்கை எம்ஏவை கேரியராகக் கொண்டு தயாரிக்கப்பட்டன. மீத்தேன் எரிப்பு எதிர்வினையில், Al2O3-3 ஆல் ஆதரிக்கப்படும் வினையூக்கி நல்ல வினையூக்கி செயல்திறனைக் காட்டியது.

முதல் முறையாக, மலிவான மற்றும் அலுமினியம் நிறைந்த அலுமினிய பிளாக் ஸ்லாக் ABD ஐப் பயன்படுத்தி ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய துளை அளவு விநியோகத்துடன் MA தயாரிக்கப்பட்டது. உற்பத்தி செயல்முறை குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் சாதாரண அழுத்தத்தில் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறையை உள்ளடக்கியது. பிரித்தெடுக்கும் செயல்பாட்டில் எஞ்சியிருக்கும் திடமான துகள்கள் சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்தாது, மேலும் குறைந்த அபாயத்துடன் குவிக்கப்படலாம் அல்லது கான்கிரீட் பயன்பாட்டில் நிரப்பியாக அல்லது மொத்தமாக மீண்டும் பயன்படுத்தலாம். ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட MA இன் குறிப்பிட்ட பரப்பளவு 123~162m2/g, துளை அளவு விநியோகம் குறுகியது, உச்ச ஆரம் 5.3nm, மற்றும் போரோசிட்டி 0.37 cm3/g. பொருள் நானோ அளவு மற்றும் படிக அளவு சுமார் 11nm ஆகும். சாலிட்-ஸ்டேட் சிந்தசிஸ் என்பது எம்.ஏ.வை ஒருங்கிணைக்க ஒரு புதிய செயல்முறையாகும், இது மருத்துவ பயன்பாட்டிற்காக கதிரியக்க வேதியியல் உறிஞ்சியை உருவாக்க பயன்படுகிறது. அலுமினியம் குளோரைடு, அம்மோனியம் கார்பனேட் மற்றும் குளுக்கோஸ் மூலப்பொருட்கள் 1: 1.5: 1.5 என்ற மோலார் விகிதத்தில் கலக்கப்படுகின்றன, மேலும் MA ஒரு புதிய திட-நிலை இயந்திர வேதியியல் எதிர்வினை மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. வெப்ப மின்கல சாதனங்களில் 131I ஐ செறிவூட்டுவதன் மூலம், 0 செறிவு சாதனங்களுக்குப் பிறகு மொத்த மகசூல் 131I ஆகும். %, மற்றும் பெறப்பட்ட131I[NaI] கரைசலில் அதிக கதிரியக்க செறிவு (1.7TBq/mL) உள்ளது, இதனால் தைராய்டு புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு பெரிய அளவு 131I[NaI] காப்ஸ்யூல்கள் பயன்படுத்தப்படுவதை உணர்கிறது.

சுருக்கமாக, எதிர்காலத்தில், சிறிய மூலக்கூறு வார்ப்புருக்கள் பல-நிலை வரிசைப்படுத்தப்பட்ட துளை கட்டமைப்புகளை உருவாக்கவும், கட்டமைப்பு, உருவவியல் மற்றும் பொருட்களின் மேற்பரப்பு இரசாயன பண்புகளை திறம்பட சரிசெய்யவும் மற்றும் பெரிய பரப்பளவை உருவாக்கவும் மற்றும் வார்ம்ஹோல் MA ஐ உருவாக்கவும் உருவாக்கப்படலாம். மலிவான டெம்ப்ளேட்டுகள் மற்றும் அலுமினிய ஆதாரங்களை ஆராய்ந்து, தொகுப்பு செயல்முறையை மேம்படுத்தவும், தொகுப்பு பொறிமுறையை தெளிவுபடுத்தவும் மற்றும் செயல்முறைக்கு வழிகாட்டவும்.

2 MA இன் மாற்றியமைக்கும் முறை

எம்.ஏ கேரியரில் செயலில் உள்ள கூறுகளை ஒரே சீராக விநியோகிக்கும் முறைகளில் உட்புகுத்தல், இடத்திலேயே சின்தே-சிஸ், மழைப்பொழிவு, அயன் பரிமாற்றம், இயந்திர கலவை மற்றும் உருகுதல் ஆகியவை அடங்கும், அவற்றில் முதல் இரண்டு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2.1 இன்-சிட்டு தொகுப்பு முறை

செயல்பாட்டு மாற்றத்தில் பயன்படுத்தப்படும் குழுக்கள், பொருளின் எலும்புக்கூட்டின் கட்டமைப்பை மாற்றியமைக்கவும் மற்றும் உறுதிப்படுத்தவும் மற்றும் வினையூக்கி செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் MA ஐத் தயாரிக்கும் செயல்பாட்டில் சேர்க்கப்படுகின்றன. செயல்முறை படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. லியு மற்றும் பலர். வார்ப்புருவாக P123 உடன் Ni/Mo-Al2O3in சிட்டு ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. Ni மற்றும் Mo இரண்டும் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட MA சேனல்களில் சிதறடிக்கப்பட்டன, MA இன் மெசோபோரஸ் கட்டமைப்பை அழிக்காமல், வினையூக்கி செயல்திறன் வெளிப்படையாக மேம்படுத்தப்பட்டது. γ-Al2O3, MnO2-Al2O3 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட காமா-அல்2o3சப்ஸ்ட்ரேட்டில் உள்ள-இன்-சிட்டு வளர்ச்சி முறையை ஏற்றுக்கொள்வது, பெரிய BET குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் துளை அளவைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் குறுகிய துளை அளவு விநியோகத்துடன் ஒரு இருமாதிரி மெசோபோரஸ் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. MnO2-Al2O3 ஆனது F-க்கான வேகமான உறிஞ்சுதல் வீதத்தையும் அதிக செயல்திறனையும் கொண்டுள்ளது, மேலும் பரந்த pH பயன்பாட்டு வரம்பைக் கொண்டுள்ளது (pH=4~10), இது நடைமுறை தொழில்துறை பயன்பாட்டு நிலைமைகளுக்கு ஏற்றது. MnO2-Al2O3 இன் மறுசுழற்சி செயல்திறன் γ-Al2O ஐ விட சிறப்பாக உள்ளது. கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மேலும் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும். சுருக்கமாக, இன்-சிட்டு தொகுப்பு மூலம் பெறப்பட்ட எம்ஏ மாற்றியமைக்கப்பட்ட பொருட்கள் நல்ல கட்டமைப்பு வரிசை, குழுக்கள் மற்றும் அலுமினா கேரியர்களுக்கு இடையேயான வலுவான தொடர்பு, இறுக்கமான கலவை, பெரிய பொருள் சுமை மற்றும் வினையூக்க எதிர்வினை செயல்பாட்டில் செயலில் உள்ள கூறுகளை உதிர்வதை ஏற்படுத்துவது எளிதல்ல. , மற்றும் வினையூக்கி செயல்திறன் கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

படம் 2 இன்-சிட்டு தொகுப்பு மூலம் செயல்படும் எம்.ஏ

2.2 செறிவூட்டல் முறை

வினையூக்கம், உறிஞ்சுதல் மற்றும் பலவற்றின் விளைவுகளை உணரும் வகையில், தயாரிக்கப்பட்ட MAவை மாற்றியமைக்கப்பட்ட குழுவில் மூழ்கடித்து, சிகிச்சையின் பின்னர் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருளைப் பெறுதல். காய் மற்றும் பலர். சோல்-ஜெல் முறையில் P123 இலிருந்து MA ஐ தயாரித்து, அதை எத்தனால் மற்றும் டெட்ராஎதிலீன்பென்டமைன் கரைசலில் ஊறவைத்து, வலுவான உறிஞ்சுதல் செயல்திறனுடன் அமினோ மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருளைப் பெறலாம். கூடுதலாக, Belkacemi மற்றும் பலர். ஆர்டர் செய்யப்பட்ட துத்தநாக டோப் செய்யப்பட்ட மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருட்களைப் பெற அதே செயல்முறையின் மூலம் ZnCl2solution இல் முக்கப்பட்டது. குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் துளை அளவு முறையே 394m2/g மற்றும் 0.55 cm3/g ஆகும். இன்-சிட்டு தொகுப்பு முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​செறிவூட்டல் முறையானது சிறந்த உறுப்பு சிதறல், நிலையான மீசோபோரஸ் அமைப்பு மற்றும் நல்ல உறிஞ்சுதல் செயல்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் செயலில் உள்ள கூறுகளுக்கும் அலுமினா கேரியருக்கும் இடையிலான தொடர்பு சக்தி பலவீனமாக உள்ளது, மேலும் வினையூக்க செயல்பாடு வெளிப்புற காரணிகளால் எளிதில் குறுக்கிடப்படுகிறது.

3 செயல்பாட்டு முன்னேற்றம்

சிறப்பு பண்புகளுடன் கூடிய அரிதான பூமி எம்.ஏ.வின் தொகுப்பு எதிர்காலத்தில் வளர்ச்சி போக்கு ஆகும். தற்போது, ​​பல தொகுப்பு முறைகள் உள்ளன. செயல்முறை அளவுருக்கள் MA இன் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன. MA இன் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, துளை அளவு மற்றும் துளை விட்டம் ஆகியவை டெம்ப்ளேட் வகை மற்றும் அலுமினிய முன்னோடி கலவை மூலம் சரிசெய்யப்படலாம். கால்சினேஷன் வெப்பநிலை மற்றும் பாலிமர் டெம்ப்ளேட் செறிவு குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் MA இன் துளை அளவை பாதிக்கிறது. சுஸுகி மற்றும் யமௌச்சி கணிப்பு வெப்பநிலை 500℃ இலிருந்து 900℃ வரை அதிகரித்துள்ளதாக கண்டறிந்தனர்.துளையை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் பரப்பளவை குறைக்கலாம். கூடுதலாக, அரிதான பூமி மாற்ற சிகிச்சையானது, வினையூக்க செயல்பாட்டில் MA பொருட்களின் செயல்பாடு, மேற்பரப்பு வெப்ப நிலைத்தன்மை, கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மை ஆகியவற்றை மேம்படுத்துகிறது, மேலும் MA செயல்பாட்டின் வளர்ச்சியை சந்திக்கிறது.

3.1 டிஃப்ளோரினேஷன் அட்ஸார்பென்ட்

சீனாவில் குடிநீரில் உள்ள ஃவுளூரின் மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும். கூடுதலாக, தொழில்துறை துத்தநாக சல்பேட் கரைசலில் ஃவுளூரின் உள்ளடக்கம் அதிகரிப்பது எலக்ட்ரோடு பிளேட்டின் அரிப்பு, வேலை செய்யும் சூழல் மோசமடைதல், மின்சார துத்தநாகத்தின் தரம் குறைதல் மற்றும் அமிலம் தயாரிக்கும் அமைப்பில் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட நீரின் அளவு குறைவதற்கு வழிவகுக்கும். மற்றும் திரவப்படுத்தப்பட்ட படுக்கை உலை வறுக்கும் ஃப்ளூ வாயுவின் மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறை. தற்போது, ​​உறிஞ்சும் முறையானது ஈரமான ஃப்ளோரினேஷனின் பொதுவான முறைகளில் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக உள்ளது. இருப்பினும், மோசமான உறிஞ்சுதல் திறன், குறுகிய கிடைக்கக்கூடிய pH வரம்பு, இரண்டாம் நிலை மாசுபாடு மற்றும் பல போன்ற சில குறைபாடுகள் உள்ளன. செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், உருவமற்ற அலுமினா, ஆக்டிவேட்டட் அலுமினா மற்றும் பிற அட்ஸார்பென்ட்கள் நீரின் ஃப்ளூரைனேஷனுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் உறிஞ்சிகளின் விலை அதிகமாக உள்ளது, மேலும் எஃப்-இன் நடுநிலை கரைசல் அல்லது அதிக செறிவின் உறிஞ்சுதல் திறன் குறைவாக உள்ளது. செயல்படுத்தப்பட்ட அலுமினா மிகவும் பரவலாக மாறியுள்ளது. நடுநிலை pH மதிப்பில் ஃவுளூரைடுடன் அதிக ஈடுபாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை காரணமாக ஃவுளூரைடு அகற்றுவதற்கான உறிஞ்சுதலைப் படித்தார், ஆனால் இது ஃவுளூரைட்டின் மோசமான உறிஞ்சுதல் திறனால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் pH<6 இல் மட்டுமே நல்ல ஃவுளூரைடு உறிஞ்சுதல் செயல்திறனைக் கொண்டிருக்க முடியும்.MA பரந்த கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. சுற்றுச்சூழல் மாசுக் கட்டுப்பாட்டில் அதன் பெரிய குறிப்பிட்ட பரப்பளவு, தனித்துவமான துளை அளவு விளைவு, அமில-அடிப்படை செயல்திறன், வெப்ப மற்றும் இயந்திர நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றின் காரணமாக. குண்டு மற்றும் பலர். 62.5 mg/g அதிகபட்ச புளோரின் உறிஞ்சுதல் திறன் கொண்ட MA தயார். MA இன் ஃவுளூரின் உறிஞ்சுதல் திறன், குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, மேற்பரப்பு செயல்பாட்டுக் குழுக்கள், துளை அளவு மற்றும் மொத்த துளை அளவு போன்ற அதன் கட்டமைப்பு பண்புகளால் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. MA இன் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்திறனின் சரிசெய்தல் அதன் உறிஞ்சுதல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கிய வழியாகும்.

லாவின் கடின அமிலம் மற்றும் ஃவுளூரின் கடினமான அடிப்படை காரணமாக, லா மற்றும் புளோரின் அயனிகளுக்கு இடையே வலுவான தொடர்பு உள்ளது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சில ஆய்வுகள் ஃவுளூரைடின் உறிஞ்சுதல் திறனை மாற்றியமைப்பாளராக லா மேம்படுத்த முடியும் என்று கண்டறிந்துள்ளது. இருப்பினும், அரிதான பூமி உறிஞ்சிகளின் குறைந்த கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை காரணமாக, மிகவும் அரிதான பூமிகள் கரைசலில் கசிந்து, இரண்டாம் நிலை நீர் மாசுபாடு மற்றும் மனித ஆரோக்கியத்திற்கு தீங்கு விளைவிக்கும். மறுபுறம், நீர் சூழலில் அலுமினியத்தின் அதிக செறிவு மனித ஆரோக்கியத்திற்கு விஷங்களில் ஒன்றாகும். எனவே, ஃவுளூரின் அகற்றும் செயல்பாட்டில் மற்ற தனிமங்களின் கசிவு அல்லது குறைவான கசிவு இல்லாமல் நல்ல நிலைப்புத்தன்மையுடன் கூடிய ஒரு வகையான கலப்பு உறிஞ்சியைத் தயாரிப்பது அவசியம். La மற்றும் Ce ஆல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA செறிவூட்டல் முறையால் (La/MA மற்றும் Ce/MA) தயாரிக்கப்பட்டது. அரிதான எர்த் ஆக்சைடுகள் முதன்முறையாக MA மேற்பரப்பில் வெற்றிகரமாக ஏற்றப்பட்டன, இது அதிக டிஃப்ளூரினேஷன் செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தது. ஃவுளூரின் அகற்றுதலின் முக்கிய வழிமுறைகள் மின்னியல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் இரசாயன உறிஞ்சுதல் ஆகும், மேற்பரப்பு நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் எலக்ட்ரான் ஈர்ப்பு மற்றும் லிகண்ட் பரிமாற்ற எதிர்வினை மேற்பரப்பு ஹைட்ராக்சைலுடன் இணைகிறது. உறிஞ்சும் மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் செயல்பாட்டுக் குழு F- உடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை உருவாக்குகிறது, La மற்றும் Ce இன் மாற்றம் ஃவுளூரின் உறிஞ்சுதல் திறனை மேம்படுத்துகிறது, La/MA அதிக ஹைட்ராக்சில் உறிஞ்சுதல் தளங்களைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் F இன் உறிஞ்சுதல் திறன் La/MA வரிசையில் உள்ளது. >Ce/MA>MA. ஆரம்ப செறிவின் அதிகரிப்புடன், ஃவுளூரின் உறிஞ்சுதல் திறன் அதிகரிக்கிறது. pH 5~9 ஆக இருக்கும் போது உறிஞ்சுதல் விளைவு சிறந்தது, மேலும் ஃவுளூரின் உறிஞ்சுதல் செயல்முறை Langmuir ஐசோதெர்மல் உறிஞ்சுதல் மாதிரியுடன் ஒத்துப்போகிறது. கூடுதலாக, அலுமினாவில் உள்ள சல்பேட் அயனிகளின் அசுத்தங்களும் மாதிரிகளின் தரத்தை கணிசமாக பாதிக்கலாம். அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட அலுமினா தொடர்பான ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டாலும், பெரும்பாலான ஆராய்ச்சிகள் அட்ஸார்பென்ட் செயல்முறையில் கவனம் செலுத்துகின்றன, இது தொழில்துறையில் பயன்படுத்த கடினமாக உள்ளது. எதிர்காலத்தில், துத்தநாக சல்பேட் கரைசலில் ஃவுளூரின் வளாகத்தின் விலகல் பொறிமுறையை நாம் படிக்கலாம். மற்றும் ஃவுளூரின் அயனிகளின் இடம்பெயர்வு பண்புகள், துத்தநாக ஹைட்ரோமெட்டலர்ஜி அமைப்பில் துத்தநாக சல்பேட் கரைசலை டிஃப்ளோரினேஷனுக்காக திறமையான, குறைந்த விலை மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க புளோரின் அயனி உறிஞ்சியைப் பெறுகின்றன, மேலும் அரிதான பூமி MA நானோ அட்ஸார்பண்ட் அடிப்படையில் அதிக ஃவுளூரின் கரைசலை சிகிச்சையளிப்பதற்கான செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டு மாதிரியை நிறுவுகின்றன.

3.2 வினையூக்கி

3.2.1 மீத்தேன் உலர் சீர்திருத்தம்

அரிதான பூமியானது நுண்ணிய பொருட்களின் அமிலத்தன்மையை (அடிப்படைத்தன்மையை) சரிசெய்யலாம், ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் சீரான சிதறல், நானோமீட்டர் அளவு மற்றும் நிலைத்தன்மையுடன் வினையூக்கிகளை ஒருங்கிணைக்க முடியும். CO2 இன் மெத்தனேஷனை வினையூக்க உன்னத உலோகங்கள் மற்றும் மாற்றம் உலோகங்களை ஆதரிக்க இது பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தற்சமயம், மீத்தேன் உலர் சீர்திருத்தம் (MDR), ஒளிச்சேர்க்கை சிதைவு மற்றும் வால் வாயு சுத்திகரிப்பு ஆகியவற்றை நோக்கி அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட மெசோபோரஸ் பொருட்கள் உருவாகி வருகின்றன. Co, Fe, etc.), Ni/Al2O3catalyst அதன் உயர் வினையூக்கி செயல்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் திறன், அதிக நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் மீத்தேன் குறைந்த விலை ஆகியவற்றிற்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், Ni/Al2O3 இன் மேற்பரப்பில் Ni நானோ துகள்களின் சிண்டரிங் மற்றும் கார்பன் படிவு ஆகியவை வினையூக்கியின் விரைவான செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, வினையூக்கிச் செயல்பாடு, நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் எரியும் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றை மேம்படுத்த, முடுக்கியைச் சேர்ப்பது, வினையூக்கி கேரியரை மாற்றுவது மற்றும் தயாரிப்பு வழியை மேம்படுத்துவது அவசியம். பொதுவாக, அரிதான பூமி ஆக்சைடுகளை பன்முக வினையூக்கிகளில் கட்டமைப்பு மற்றும் மின்னணு ஊக்குவிப்பாளர்களாகப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் CeO2 Ni இன் பரவலை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வலுவான உலோக ஆதரவு தொடர்பு மூலம் உலோக Ni இன் பண்புகளை மாற்றுகிறது.

உலோகங்களின் சிதறலை மேம்படுத்தவும், செயலில் உள்ள உலோகங்கள் அவற்றின் திரட்டலைத் தடுக்கவும் கட்டுப்படுத்தவும் MA பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உயர் ஆக்சிஜன் சேமிப்பு திறன் கொண்ட La2O3 மாற்றும் செயல்பாட்டில் கார்பன் எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது, மேலும் La2O3 மெசோபோரஸ் அலுமினாவில் Co பரவுவதை ஊக்குவிக்கிறது, இது உயர் சீர்திருத்த செயல்பாடு மற்றும் மீள்தன்மை கொண்டது. La2O3promoter Co/MA வினையூக்கியின் MDR செயல்பாட்டை அதிகரிக்கிறது, மேலும் Co3O4மற்றும் CoAl2O4கட்டங்கள் வினையூக்கியின் மேற்பரப்பில் உருவாகின்றன. இருப்பினும், அதிக அளவில் சிதறடிக்கப்பட்ட La2O3ல் 8nm~10nm சிறிய தானியங்கள் உள்ளன. MDR செயல்பாட்டில், La2O3 மற்றும் CO2 க்கு இடையே உள்ள இன்-சிட்டு தொடர்பு La2O2CO3mesophase ஐ உருவாக்கியது, இது வினையூக்கி மேற்பரப்பில் CxHy இன் பயனுள்ள நீக்குதலைத் தூண்டியது. La2O3 அதிக எலக்ட்ரான் அடர்த்தியை வழங்குவதன் மூலம் ஹைட்ரஜன் குறைப்பை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் 10%Co/MA இல் ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை அதிகரிக்கிறது. La2O3ஐச் சேர்ப்பது CH4 நுகர்வின் வெளிப்படையான செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. எனவே, CH4 இன் மாற்று விகிதம் 1073K K இல் 93.7% ஆக அதிகரித்தது. La2O3ஐச் சேர்ப்பது வினையூக்கச் செயல்பாட்டை மேம்படுத்தியது, H2 இன் குறைப்பை ஊக்குவித்தது, Co0 செயலில் உள்ள தளங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரித்தது, குறைவான டெபாசிட் கார்பன் உற்பத்தி செய்தது மற்றும் ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை 73.3% ஆக அதிகரித்தது.

Li Xiaofeng இல் சம அளவு செறிவூட்டல் முறை மூலம் Ni/Al2O3catalyst இல் Ce மற்றும் Pr ஆதரிக்கப்பட்டது. Ce மற்றும் Pr ஐச் சேர்த்த பிறகு, H2 க்கு தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் அதிகரித்தது மற்றும் CO க்கு தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் குறைந்தது. Pr ஆல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MDR சிறந்த வினையூக்கத் திறனைக் கொண்டிருந்தது, மேலும் H2 க்கு தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் 64.5% இலிருந்து 75.6% ஆக அதிகரித்தது, அதே நேரத்தில் CO க்கு தேர்ந்தெடுக்கும் திறன் 31.4% பெங் ஷுஜிங் மற்றும் பலர். சோல்-ஜெல் முறையைப் பயன்படுத்தி, Ce-மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA ஆனது அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு, ஐசோப்ரோபனோல் கரைப்பான் மற்றும் சீரியம் நைட்ரேட் ஹெக்ஸாஹைட்ரேட் ஆகியவற்றைக் கொண்டு தயாரிக்கப்பட்டது. உற்பத்தியின் குறிப்பிட்ட பரப்பளவு சற்று அதிகரித்தது. Ce சேர்ப்பது MA மேற்பரப்பில் தடி போன்ற நானோ துகள்களின் திரட்டலைக் குறைத்தது. γ- Al2O3 இன் மேற்பரப்பில் உள்ள சில ஹைட்ராக்சில் குழுக்கள் அடிப்படையில் Ce கலவைகளால் மூடப்பட்டிருந்தன. MA இன் வெப்ப நிலைத்தன்மை மேம்படுத்தப்பட்டது, மேலும் 10 மணிநேரத்திற்கு 1000℃ இல் கணக்கிடப்பட்ட பிறகு படிக கட்ட மாற்றம் எதுவும் ஏற்படவில்லை.வாங் பாவோய் மற்றும் பலர். தயாரிக்கப்பட்ட MA பொருள் CeO2-Al2O4 coprecipitation முறை மூலம். கனசதுர சிறிய தானியங்கள் கொண்ட CeO2 அலுமினாவில் ஒரே மாதிரியாக சிதறடிக்கப்பட்டது. CeO2-Al2O4 இல் Co மற்றும் Mo ஐ ஆதரித்த பிறகு, அலுமினா மற்றும் செயலில் உள்ள கூறு Co மற்றும் Mo இடையேயான தொடர்பு CEO2 ஆல் திறம்பட தடுக்கப்பட்டது.

அரிதான பூமி ஊக்குவிப்பாளர்கள் (La, Ce, y மற்றும் Sm) MDR க்கான Co/MA வினையூக்கியுடன் இணைக்கப்பட்டு, செயல்முறை படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 3. அரிதான பூமி ஊக்குவிப்பாளர்கள் MA கேரியரில் Co இன் பரவலை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் co துகள்களின் ஒருங்கிணைப்பைத் தடுக்கலாம். சிறிய துகள் அளவு, வலுவான Co-MA தொடர்பு, YCo/MA வினையூக்கியில் வலுவான வினையூக்கி மற்றும் சின்டெரிங் திறன் மற்றும் MDR செயல்பாடு மற்றும் கார்பன் படிவு ஆகியவற்றில் பல ஊக்குவிப்பாளர்களின் நேர்மறையான விளைவுகள். 4 என்பது 1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 8 மணிநேரத்தில் MDR சிகிச்சைக்குப் பிறகு ஒரு HRTEM இமேஜ் ஆகும். Co துகள்கள் கருப்பு புள்ளிகள் வடிவில் உள்ளன, அதே நேரத்தில் MA கேரியர்கள் சாம்பல் வடிவத்தில் உள்ளன, இது எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது. 10%Co/MA உடன் HRTEM படத்தில் (fig. 4b), co உலோகத் துகள்களின் ஒருங்கிணைப்பு ma கேரியர்களில் காணப்படுகிறது YCo/MA வலுவான Co-MA தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் சிண்டரிங் செயல்திறன் மற்ற வினையூக்கிகளை விட சிறப்பாக உள்ளது. கூடுதலாக, அத்திப்பழத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 4b முதல் 4f வரை, வெற்று கார்பன் நானோவாய்கள் (CNF) வினையூக்கிகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன, அவை வாயு ஓட்டத்துடன் தொடர்பு கொள்கின்றன மற்றும் வினையூக்கியை செயலிழக்கச் செய்வதைத் தடுக்கின்றன.

படம் 3 இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் கோ/எம்ஏ வினையூக்கியின் எம்டிஆர் வினையூக்கி செயல்திறன் ஆகியவற்றில் அரிதான பூமி சேர்க்கையின் விளைவு

3.2.2 ஆக்ஸிஜனேற்ற வினையூக்கி

Fe2O3/Meso-CeAl, ஒரு Ce-டோப் செய்யப்பட்ட Fe-அடிப்படையிலான டீஆக்சிடேஷன் வினையூக்கியானது, CO2as மென்மையான ஆக்சிடன்ட்டுடன் 1-பியூட்டின் ஆக்ஸிஜனேற்ற டீஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது, மேலும் 1,3-butadiene (BD) தொகுப்பில் பயன்படுத்தப்பட்டது. அலுமினா மேட்ரிக்ஸில் Ce மிகவும் சிதறடிக்கப்பட்டது, மேலும் Fe2O3/meso அதிக அளவில் சிதறடிக்கப்பட்டதுFe2O3/Meso-CeAl-100 வினையூக்கி அதிக அளவில் சிதறிய இரும்பு இனங்கள் மற்றும் நல்ல கட்டமைப்பு பண்புகளைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், நல்ல ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு திறனையும் கொண்டுள்ளது, எனவே இது நல்ல உறிஞ்சுதல் மற்றும் செயல்படுத்தும் திறன் கொண்டது. CO2 இன். படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, Fe2O3/Meso-CeAl-100 வழக்கமானது என்பதை TEM படங்கள் காட்டுகின்றன. இது MesoCeAl-100 இன் புழு போன்ற சேனல் அமைப்பு தளர்வானதாகவும் நுண்துளைகளாகவும் இருப்பதைக் காட்டுகிறது, இது செயலில் உள்ள பொருட்களின் பரவலுக்கு நன்மை பயக்கும், அதே நேரத்தில் Ce அதிகமாக சிதறடிக்கப்படுகிறது. அலுமினா மேட்ரிக்ஸில் வெற்றிகரமாக டோப் செய்யப்படுகிறது. மோட்டார் வாகனங்களின் அதி-குறைந்த உமிழ்வு தரநிலையை சந்திக்கும் உன்னத உலோக வினையூக்கி பூச்சு பொருள் துளை அமைப்பு, நல்ல நீர் வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் பெரிய ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு திறன் ஆகியவற்றை உருவாக்கியுள்ளது.

3.2.3 வாகனங்களுக்கான வினையூக்கி

Pd-Rh குவாட்டர்னரி அலுமினியம் அடிப்படையிலான அரிய பூமி வளாகங்கள் AlCeZrTiOx மற்றும் AllAZrTiOx ஆகியவை வாகன வினையூக்கி பூச்சுப் பொருட்களைப் பெறுவதற்கு ஆதரவளிக்கின்றன. மீசோபோரஸ் அலுமினியம் அடிப்படையிலான அரிதான எர்த் காம்ப்ளக்ஸ் Pd-Rh/ALC ஆனது CNG வாகன வெளியேற்ற சுத்திகரிப்பு வினையூக்கியாக வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் CNG வாகன வெளியேற்ற வாயுவின் முக்கிய அங்கமான CH4 இன் மாற்றும் திறன் 97.8% வரை அதிகமாக உள்ளது. சுய-அசெம்பிளை உணர அந்த அரிய பூமி மா கலவைப் பொருளைத் தயாரிக்க ஒரு ஹைட்ரோதெர்மல் ஒரு-படி முறையைப் பின்பற்றவும், மெட்டாஸ்டபிள் நிலை மற்றும் உயர் திரட்டலுடன் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட மெசோபோரஸ் முன்னோடிகள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன, மேலும் RE-Aலின் தொகுப்பு "கலவை வளர்ச்சி அலகு" மாதிரிக்கு இணங்கியது. , இதனால் ஆட்டோமொபைல் எக்ஸாஸ்ட் பிந்தைய பொருத்தப்பட்ட மூன்று வழி வினையூக்கியின் சுத்திகரிப்பு உணரப்படுகிறது.

படம் 4 ma (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e) மற்றும் SmCo/MA(f) ஆகியவற்றின் HRTEM படங்கள்

Fe2O3/Meso-CeAl-100 இன் படம் 5 TEM படம் (A) மற்றும் EDS உறுப்பு வரைபடம் (b,c)

3.3 ஒளிரும் செயல்திறன்

அரிய பூமி தனிமங்களின் எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடையில் மாறுவதற்கு எளிதில் உற்சாகமடைந்து ஒளியை வெளியிடுகின்றன. அரிய பூமி அயனிகள் பெரும்பாலும் ஒளிரும் பொருட்களைத் தயாரிக்க ஆக்டிவேட்டர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அரிய பூமி அயனிகளை அலுமினியம் பாஸ்பேட் வெற்று மைக்ரோஸ்பியர்களின் மேற்பரப்பில் coprecipitation முறை மற்றும் அயனி பரிமாற்ற முறை மூலம் ஏற்றலாம், மேலும் AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) ஒளிரும் பொருட்களை தயார் செய்யலாம். ஒளிரும் அலைநீளம் அருகிலுள்ள புற ஊதா மண்டலத்தில் உள்ளது. MA ஆனது அதன் மந்தநிலை, குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் குறைந்த கடத்துத்திறன் காரணமாக மெல்லிய படங்களாக உருவாக்கப்படுகிறது, இது மின் மற்றும் ஒளியியல் சாதனங்கள், மெல்லிய பிலிம்கள், தடைகள், சென்சார்கள் போன்றவற்றுக்குப் பொருந்தும். ஒரு பரிமாண ஃபோட்டானிக் படிகங்கள், ஆற்றல் உருவாக்கம் மற்றும் பிரதிபலிப்பு எதிர்ப்பு பூச்சுகள் ஆகியவற்றை உணர்திறன் செய்ய பயன்படுத்தப்படும். இந்த சாதனங்கள் திட்டவட்டமான ஆப்டிகல் பாதை நீளம் கொண்ட அடுக்கப்பட்ட படங்களாக உள்ளன, எனவே ஒளிவிலகல் குறியீடு மற்றும் தடிமன் ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியம். தற்போது, ​​டைட்டானியம் டையாக்சைடு மற்றும் சிர்கோனியம் ஆக்சைடு அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டுடன் மற்றும் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டவை. . வெவ்வேறு மேற்பரப்பு இரசாயன பண்புகள் கொண்ட பொருட்களின் கிடைக்கும் வரம்பு விரிவடைகிறது, இது மேம்பட்ட ஃபோட்டான் சென்சார்களை வடிவமைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. ஆப்டிகல் சாதனங்களின் வடிவமைப்பில் எம்.ஏ மற்றும் ஆக்ஸிஹைட்ராக்சைடு படங்களின் அறிமுகம் பெரும் ஆற்றலைக் காட்டுகிறது, ஏனெனில் ஒளிவிலகல் குறியீடு சிலிக்கான் டை ஆக்சைடைப் போன்றது. ஆனால் இரசாயன பண்புகள் வேறுபட்டவை.

3.4 வெப்ப நிலைத்தன்மை

வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன், சின்டரிங் MA வினையூக்கியின் பயன்பாட்டின் விளைவை தீவிரமாக பாதிக்கிறது, மேலும் குறிப்பிட்ட பரப்பளவு குறைகிறது மற்றும் γ-Al2O3in படிக கட்டம் δ மற்றும் θ முதல் χ கட்டங்களாக மாறுகிறது. அரிதான பூமிப் பொருட்கள் நல்ல இரசாயன நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை, அதிக தகவமைப்பு மற்றும் எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய மற்றும் மலிவான மூலப்பொருட்களைக் கொண்டுள்ளன. அரிதான பூமி தனிமங்கள் சேர்ப்பது வெப்ப நிலைத்தன்மை, உயர் வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் கேரியரின் இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் கேரியரின் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மையை சரிசெய்யலாம். La மற்றும் Ce ஆகியவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாற்றியமைக்கும் கூறுகள். லு வெய்குவாங் மற்றும் பலர் அலுமினா துகள்களின் மொத்த பரவலை திறம்பட தடுத்ததாக லு வெய்குவாங் மற்றும் பலர் கண்டறிந்தனர், லா மற்றும் சி அலுமினாவின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களை பாதுகாத்தனர், சிண்டரிங் மற்றும் கட்ட மாற்றத்தை தடுத்தனர், மேலும் அதிக வெப்பநிலையின் சேதத்தை மெசோபோரஸ் கட்டமைப்பிற்கு குறைத்தனர். . தயாரிக்கப்பட்ட அலுமினா இன்னும் அதிக குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் துளை அளவு உள்ளது. இருப்பினும், மிக அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ அரிதான பூமி உறுப்பு அலுமினாவின் வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் குறைக்கும். லி யான்கியூ மற்றும் பலர். 5% La2O3to γ-Al2O3 சேர்க்கப்பட்டது, இது வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தியது மற்றும் அலுமினா கேரியரின் துளை அளவு மற்றும் குறிப்பிட்ட பரப்பளவை அதிகரித்தது. படம் 6 இல் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், La2O3 ஆனது γ-Al2O3 உடன் சேர்க்கப்பட்டது, அரிய பூமி கலப்பு கேரியரின் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

La to MA உடன் நானோ-ஃபைப்ரஸ் துகள்களை ஊக்கப்படுத்தும் செயல்பாட்டில், BET மேற்பரப்பு மற்றும் MA-La இன் துளை அளவு ஆகியவை MA ஐ விட வெப்ப சிகிச்சை வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது அதிகமாக இருக்கும், மேலும் La உடன் ஊக்கமருந்து அதிக அளவில் சின்டரிங் செய்வதில் வெளிப்படையான பின்னடைவு விளைவைக் கொண்டுள்ளது. வெப்பநிலை. அத்தி காட்டப்பட்டுள்ளது. 7, வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன், அத்திப்பழம் தானிய வளர்ச்சி மற்றும் கட்ட மாற்றத்தின் எதிர்வினையைத் தடுக்கிறது. 7a மற்றும் 7c ஆகியவை நானோ-ஃபைப்ரஸ் துகள்களின் திரட்சியைக் காட்டுகின்றன. அத்திப்பழத்தில். 7b, 1200℃ இல் கால்சினேஷன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் பெரிய துகள்களின் விட்டம் சுமார் 100nm ஆகும். இது MA இன் குறிப்பிடத்தக்க சின்டெரிங் குறிக்கிறது. கூடுதலாக, MA-1200 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​MA-La-1200 வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு திரட்டப்படாது. லா சேர்ப்புடன், நானோ-ஃபைபர் துகள்கள் சிறந்த சின்டரிங் திறனைக் கொண்டுள்ளன. அதிக calcination வெப்பநிலையில் கூட, டோப் செய்யப்பட்ட La இன்னும் MA மேற்பரப்பில் அதிகமாக சிதறடிக்கப்படுகிறது. La மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA ஆனது C3H8oxidation எதிர்வினையில் Pd வினையூக்கியின் கேரியராகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

படம் 6 அரிதான பூமியின் தனிமங்கள் மற்றும் இல்லாமல் சின்டரிங் அலுமினாவின் கட்டமைப்பு மாதிரி

படம் 7 TEM படங்கள் MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c) மற்றும் MA-La-1200(d)

4 முடிவு

அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருட்களின் தயாரிப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு பயன்பாட்டின் முன்னேற்றம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வினையூக்கி பயன்பாடு, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றில் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் செய்யப்பட்டிருந்தாலும், பல பொருட்கள் அதிக விலை, குறைந்த ஊக்கமருந்து அளவு, மோசமான ஒழுங்கு மற்றும் தொழில்மயமாக்குவது கடினம். எதிர்காலத்தில் பின்வரும் வேலைகள் செய்யப்பட வேண்டும்: அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA இன் கலவை மற்றும் கட்டமைப்பை மேம்படுத்தவும், பொருத்தமான செயல்முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும், செயல்பாட்டு வளர்ச்சியை சந்திக்கவும்; செலவுகளைக் குறைக்கவும், தொழில்துறை உற்பத்தியை உணரவும் செயல்பாட்டு செயல்முறையின் அடிப்படையில் ஒரு செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு மாதிரியை நிறுவுதல்; சீனாவின் அரிய புவி வளங்களின் நன்மைகளை அதிகரிக்க, அரிதான பூமி எம்.ஏ மாற்றியமைப்பின் பொறிமுறையை நாம் ஆராய வேண்டும், அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட எம்.ஏவை தயாரிப்பதற்கான கோட்பாடு மற்றும் செயல்முறையை மேம்படுத்த வேண்டும்.

நிதி திட்டம்: ஷாங்க்சி அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் ஒட்டுமொத்த கண்டுபிடிப்பு திட்டம் (2011KTDZ01-04-01); ஷான்சி மாகாணம் 2019 சிறப்பு அறிவியல் ஆராய்ச்சி திட்டம் (19JK0490); ஹுவாக்கிங் கல்லூரியின் 2020 சிறப்பு அறிவியல் ஆராய்ச்சி திட்டம், Xi கட்டிடக்கலை மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம் (20KY02)

ஆதாரம்: அரிய பூமி