تقدم التطبيق من ألومينا mesoporous النادرة المعدلة

من بين الأكاسيد غير السيئة ، يتمتع الألومينا بخصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة التآكل ، في حين أن الألومينا mesoporous (MA) لها حجم مسام قابل للتعديل ، مساحة سطح محددة كبيرة ، حجم مسام كبير ، وتكاليف الإنتاج المنخفض ، والتي تستخدم على نطاق واسع في التحفيز ، الحفر الذي يتم التحكم فيه ، امتصاص الإعلانات وغيرها من الحقول ، مثل التصدع ، يستخدم الألومينا بشكل شائع في الصناعة ، ولكنه سيؤثر بشكل مباشر على نشاط الألومينا وعمر الخدمة والانتقائية للمحفز. على سبيل المثال ، في عملية تنقية عادم السيارات ، ستشكل الملوثات المودعة من إضافات زيت المحرك فحم الكوك ، مما سيؤدي إلى انسداد مسام المحفز ، مما يقلل من نشاط المحفز. يمكن استخدام الفاعل بالسطح لضبط بنية حامل الألومينا لتشكيل MA.Improve أداءها الحفاز.

MA له تأثير القيد ، ويتم إلغاء تنشيط المعادن النشطة بعد التكلس ارتفاع درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، بعد التكلس العالي درجات الحرارة ، ينهار هيكل mesoporous ، يكون الهيكل العظمي MA في حالة غير متبلورة ، ولا يمكن أن تلبي الحموضة السطحية متطلباتها في مجال الوظيفية. غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى معالجة التعديل لتحسين النشاط الحفاز ، واستقرار بنية mesoporous ، والاستقرار الحراري السطحي والحموضة السطحية لمواد MA.scommon تشمل مجموعات تعديل المعادن (Fe ، Co ، Ni ، Cu ، Zn ، Pd ، Pt ، Zr ، وما إلى ذلك) وأكسيد المعادن (Tio2 ، Nio ، Co3o4 ، Cuo ، الهيكل العظمي.

إن تكوين الإلكترون الخاص للعناصر الأرضية النادرة يجعل مركباته لها خصائص بصرية وكهربائية ومغناطيسية خاصة ، ويستخدم في المواد الحفزية والمواد الكهروضوئية ومواد الامتزاز والمواد المغناطيسية. يمكن للمواد النادرة المعدلة على الأرض أن تعدل خاصية الحمض (القلوية) ، وزيادة شاغر الأكسجين ، وتوليف محفز البلورة النانوية المعدنية مع تشتت موحد ومقياس نانومتر مستقر. في هذه الورقة ، سيتم إدخال تعديل الأرض النادر وتعليمه من MA لتحسين الأداء الحفاز ، والاستقرار الحراري ، وسعة تخزين الأكسجين ، ومساحة سطح محددة وهيكل المسام.

1 م

1.1 إعداد حامل الألومينا

تحدد طريقة إعداد شركة Alumina Carrier توزيع بنية المسام ، وتشمل طرق التحضير المشتركة طريقة الجفاف الزائفة (PB) وطريقة SOL-GEL. تم اقتراح Pseudoboehmite (PB) لأول مرة بواسطة Calvet ، و H+ببتيز بيرت للحصول على pb γ-alooh الغروية Pb التي تحتوي على مياه داخلية ، والتي كانت مؤلفة وجفاف في درجة حرارة عالية لتشكيل الألومينا. وفقًا لمواد خام مختلفة ، غالبًا ما يتم تقسيمها إلى طريقة هطول الأمطار ، وطريقة الكربنة وطريقة التحلل المائي الكحولي. تتأثر القابلية للذوبان الغروية لـ PB بالبلورة ، ويتم تحسينها مع زيادة البلورة ، وتتأثر أيضًا بمعلمات عملية التشغيل.

عادة ما يتم تحضير PB بواسطة طريقة هطول الأمطار. تتم إضافة القلويات إلى محلول ألومينات أو يضاف حمض إلى محلول ألومينات ويترسب للحصول على الألومينا المائي (هطول الأمطار القلوي) ، أو يضاف الحمض إلى هطول الأمطار للألومينا للحصول على أحادي الهيدرات ، والذي يتم غسله بعد ذلك وتجفيفه ومكتبه للحصول على PB. طريقة هطول الأمطار سهلة التشغيل ومنخفضة التكلفة ، والتي يتم استخدامها غالبًا في الإنتاج الصناعي ، ولكنها تتأثر بالعديد من العوامل (المحلول درجة الحموضة ، التركيز ، درجة الحرارة ، إلخ.). في طريقة الكربنة ، يمكن الحصول على AL (OH) 3Is التي تم الحصول عليها من خلال تفاعل COL و NAALO2 ، و PB بعد الشيخوخة. تتمتع هذه الطريقة بمزايا التشغيل البسيط ، وجودة المنتج العالية ، وعدم التلوث والتكلفة المنخفضة ، ويمكنها إعداد الألومينا ذات النشاط الحفاز العالي ، ومقاومة تآكل ممتازة ومساحة سطح محددة عالية مع انخفاض الاستثمار وعائد عائد. غالبًا ما تستخدم طريقة التحلل المائي للألومينية لإعداد PB عالي النقاء. يتم تحلل ألكوكسيد الألومنيوم لتشكيل أحادي الهيدرات أكسيد الألومنيوم ، ثم يعالج للحصول على PB عالي النقاء ، والذي يحتوي على بلورة جيدة ، وحجم جسيم موحد ، وتوزيع حجم المسام المركّز ، وسلامة عالية من الجزيئات الكروية. ومع ذلك ، فإن العملية معقدة ، ومن الصعب التعافي بسبب استخدام بعض المذيبات العضوية السامة.

بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم الأملاح غير العضوية أو المركبات العضوية للمعادن بشكل شائع لإعداد سلائف الألومينا بواسطة طريقة SOL-GEL ، وتتم إضافة المياه النقية أو المذيبات العضوية لإعداد حلول لتوليد SOL ، والتي يتم تجفيفها وتجفيفها وتحميصها. في الوقت الحاضر ، لا تزال عملية إعداد الألومينا قد تحسنت على أساس طريقة جفاف PB ، وأصبحت طريقة الكربنة هي الطريقة الرئيسية لإنتاج الألومينا الصناعية بسبب اقتصادها وحماية البيئة. لقد جذبت ألومينا التي تم إعدادها بواسطة طريقة SOL-GEL الكثير من الاهتمام بسبب توزيع حجم المسام الأكثر موحدة ، والتي تعد طريقة محتملة ، ولكنها تحتاج إلى تحسين لتحقيقها.

1.2 مللي أمبير التحضير

لا يمكن للألومينا التقليدية تلبية المتطلبات الوظيفية ، لذلك من الضروري إعداد MA عالية الأداء. تتضمن طرق التوليف عادةً ما يلي: طريقة الصب النانو مع قالب الكربون كقالب صلب ؛ تخليق SDA: عملية التجميع الذاتي الناجم عن التبخر (EISA) في وجود قوالب ناعمة مثل SDA وغيرها من السطحي الكاتيوني أو الأنيوني أو غير الأيوني.

1.2.1 عملية EISA

يتم استخدام القالب الناعم في حالة الحمضية ، والتي تتجنب عملية المعقدة والمستهلكة للوقت لطريقة الغشاء الصلب ويمكن أن يدرك التعديل المستمر للفتحة. اجتذب إعداد MA بواسطة EISA الكثير من الاهتمام بسبب سهولة توافره وإعادة التنسيق. يمكن تحضير الهياكل mesoporous المختلفة. يمكن ضبط حجم مسام MA عن طريق تغيير طول السلسلة مسعورًا من الفاعل بالسطح أو ضبط نسبة المولي من محفز التحلل المائي إلى سلائف الألمنيوم في محلول. يمكن أن تحل Triethanolamine (TEA) ، إلخ. شكلت من قبل السطحي micelles في سول.

في عملية EISA ، يمكن أن يؤدي استخدام المذيبات غير المائية (مثل الإيثانول) وعوامل التعقيد العضوية إلى إبطاء معدل التحلل المائي وتكثيف السلائف العضوية وإثارة التجميع الذاتي لمواد OMA ، مثل AL (OR) 3and isopropoxide. ومع ذلك ، في المذيبات المتطايرة غير المائية ، تفقد قوالب الفاعل بالسطح عادة مسعور/مسعور. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لتأخير التحلل المائي والتعددات ، فإن المنتج المتوسط ​​لديه مجموعة مسعور ، مما يجعل من الصعب التفاعل مع قالب الفاعل بالسطح. فقط عندما يتم زيادة تركيز الفاعل بالسطح ودرجة التحلل المائي وتكثيف الألومنيوم تدريجياً في عملية تبخر المذيبات ، يمكن أن يحدث تجميع القالب والألومنيوم الذاتي. لذلك ، فإن العديد من المعلمات التي تؤثر على ظروف تبخر المذيبات وتفاعل التحلل المائي والتكثيف للسلائف ، مثل درجة الحرارة ، والرطوبة النسبية ، المحفز ، معدل تبخر المذيبات ، وما إلى ذلك ، سيؤثر على بنية التجميع النهائية. كما هو مبين في الشكل. 1 ، تم تصنيع مواد OMA ذات الاستقرار الحراري العالي والأداء الحفاز العالي عن طريق التبخر المدعوم من التبخر الناجم عن التجميع الذاتي الناجم عن (SA-EISA). عزز المعالجة الحرارية التحلل المائي الكامل لسلائف الألومنيوم لتشكيل مجموعات هيدروكسيل الألومنيوم الكتلة الصغيرة ، والتي عززت التفاعل بين السطحي والألومنيوم. في عملية EISA التقليدية ، ترافق عملية التبخر التحلل المائي لسلائف العضوية العضوية ، وبالتالي فإن ظروف التبخر لها تأثير مهم على التفاعل والبنية النهائية لـ OMA. تعزز خطوة المعالجة الحرارية الحرارية التحلل المائي الكامل لسلائف الألومنيوم وتنتج مجموعات هيدروكسيل الألومنيوم المكثفة جزئيًا. بالمقارنة مع MA التي أعدتها طريقة EISA التقليدية ، فإن OMA التي يتم إعدادها بواسطة SA-EISA لها حجم مسام أعلى ، ومساحة سطح محددة أفضل واستقرار حراري أفضل. في المستقبل ، يمكن استخدام طريقة EISA لإعداد فتحة الفتحة الفائقة مع معدل تحويل مرتفع وانتقائية ممتازة دون استخدام وكيل تحديد.

الشكل 1 مخطط تدفق من طريقة SA-EISA لتجميع مواد OMA

1.2.2 العمليات الأخرى

يتطلب إعداد MA التقليدي تحكمًا دقيقًا في معلمات التوليف لتحقيق بنية متوسطة الأوساط واضحة ، كما أن إزالة مواد القالب يمثل تحديًا ، مما يعقد عملية التوليف. في الوقت الحاضر ، أبلغت العديد من الأدبيات عن توليف MA مع قوالب مختلفة. في السنوات الأخيرة ، ركز البحث بشكل أساسي على تخليق MA مع الجلوكوز والسكروز والنشا كقوالب بواسطة الأيزوبروبوكسيد الألومنيوم في محلول مائي. يتم تصنيع معظم هذه المواد MA من نترات الألومنيوم والكبريتات والألوكسيد كمصادر الألومنيوم. يتم الحصول على MA CTAB أيضًا عن طريق التعديل المباشر لـ PB كمصدر من الألومنيوم. MA مع خصائص هيكلية مختلفة ، أي AL2O3) -1 ، AL2O3) -2 و AL2O3 ولديه استقرار حراري جيد. لا تؤدي إضافة الفاعل السطحي إلى تغيير التركيب البلوري المتأصل لـ PB ، ولكنه يغير وضع التراص للجزيئات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تشكيل تكوين AL2O3-3 عن طريق التصاق الجسيمات النانوية المستقرة بواسطة ربط المذيبات العضوية أو التجميع حول PEG. ومع ذلك ، فإن توزيع حجم المسام من AL2O3-1 ضيق للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحضير المحفزات المستندة إلى البلاديوم باستخدام MA الاصطناعية كحاملة.

لأول مرة ، تم تحضير MA مع توزيع حجم المسام الضيق نسبيا باستخدام ABD الخبث الأسود الرخيصة والألمنيوم. تتضمن عملية الإنتاج عملية الاستخراج في درجة حرارة منخفضة وضغط طبيعي. لن تقوم الجسيمات الصلبة المتبقية في عملية الاستخراج بتلويث البيئة ، ويمكن تراكمها بمخاطر منخفضة أو إعادة استخدامها كحشو أو إجمالي في التطبيق الخرساني. تبلغ مساحة سطح المسام 123 ~ 162M2/جم ، وتوزيع حجم المسام ضيقة ، ونصف قطر الذروة هو 5.3nm ، ومسامية 0.37 سم 3/غرام. المادة بحجم النانو والحجم الكريستالي حوالي 11 نانومتر. يعد تخليق الحالة الصلبة عملية جديدة لتجميع MA ، والتي يمكن استخدامها لإنتاج الماصة الكيميائية الإشعاعية للاستخدام السريري. يتم خلط كلوريد الألومنيوم ، كربونات الأمونيوم والجلوكوز المواد الخام بنسبة مولي من 1: 1.5: 1.5 ، ويتم تصنيع MA بواسطة تفاعل ميكانيكي ميكانيكي جديد للمادة الصلبة. إدراك استخدام جرعة كبيرة 131i [NAI] لعلاج سرطان الغدة الدرقية.

خلاصة القول ، في المستقبل ، يمكن أيضًا تطوير قوالب جزيئية صغيرة لإنشاء هياكل مسام متعددة المستويات ، وضبط بنية المواد والخصائص الكيميائية السطحية للمواد بشكل فعال ، وتوليد مساحة سطح كبيرة ومرتبة. استكشاف القوالب الرخيصة ومصادر الألومنيوم ، وتحسين عملية التوليف ، وتوضيح آلية التوليف وتوجيه العملية.

طريقة التعديل 2 مللي أمبير

تشمل طرق توزيع المكونات النشطة بشكل موحد على حامل MA التشريب ، والتواصل في الموقع ، وهطول الأمطار ، وتبادل الأيونات ، والخلط الميكانيكي ، والذوبان ، من بينها الأولين هما الأكثر استخدامًا.

2.1 طريقة توليف في الموقع

تتم إضافة المجموعات المستخدمة في التعديل الوظيفي في عملية إعداد MA لتعديل وتثبيت بنية الهيكل العظمي للمادة وتحسين الأداء الحفاز. تظهر العملية في الشكل 2. Liu et al. توليف Ni/Mo-Al2o3in مع P123 كقالب. تم تفريق كل من NI و MO في قنوات MA المطلوبة ، دون تدمير بنية mesoporous من MA ، ومن الواضح أن الأداء الحفاز قد تحسن. اعتماد طريقة نمو في الموقع على غاما-Al2O3Substrate ، مقارنة مع γ-AL2O3 ، MNO2-AL2O3HAs BET مساحة سطح محددة وحجم المسام ، وله بنية mesoporous ثنائية مع توزيع حجم المسام الضيق. معدل الامتزاز السريع MNO2-AL2O3HAS وكفاءة عالية لـ F- ، ولديه نطاق تطبيقات درجة الحموضة (درجة الحموضة = 4 ~ 10) ، وهو مناسب لظروف التطبيق الصناعية العملية. يجب تحسين أداء إعادة التدوير لـ MNO2-AL2O3Is من أداء الاستقرار γ-AL2O.Tructural. خلاصة القول ، فإن المواد المعدلة MA التي تم الحصول عليها بواسطة تخليق في الموقع لها ترتيب هيكلي جيد ، وتفاعل قوي بين المجموعات وناقلات الألومينا ، والمجموعة الضيقة ، وحمل المواد الكبيرة ، وليس من السهل التسبب في سفك المكونات النشطة في عملية التفاعل الحفاز ، وتحسين الأداء الحفاز بشكل كبير.

الشكل 2 تحضير MA الوظيفي عن طريق التوليف في الموقع

2.2 طريقة التشريب

غمر MA المعدة في المجموعة المعدلة ، والحصول على مادة MA المعدلة بعد العلاج ، وذلك لتحقيق آثار الحفز والامتزاز وما شابه. Cai et al. تم إعداد MA من P123 بواسطة طريقة SOL-GEL ، وغمرته في محلول الإيثانول والترايثيلنيبنتامين للحصول على مادة MA المعدلة الأمينية مع أداء امتصاص قوي. بالإضافة إلى ذلك ، Belkacemi et al. تم تراجعها في ZnCl2solution بواسطة نفس العملية للحصول على مواد MA المعدلة من الزنك المطلوبة. تبلغ مساحة السطح المحددة وحجم المسام 394 م 2/جم و 0.55 سم 3/جم ، على التوالي. بالمقارنة مع طريقة تخليق في الموقع ، فإن طريقة التشريب لها تشتت عناصر أفضل ، وبنية mesoporous المستقرة وأداء الامتزاز الجيد ، ولكن قوة التفاعل بين المكونات النشطة وحامل الألومينا ضعيف ، ويتداخل النشاط الحفاز بسهولة بسبب عوامل خارجية.

3 تقدم وظيفي

تخليق MA Rare Earth مع خصائص خاصة هو اتجاه التطوير في المستقبل. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من طرق التوليف. تؤثر معلمات العملية على أداء MA. يمكن ضبط مساحة السطح المحددة وحجم المسام وقطر المسام من MA حسب نوع القالب وتكوين سلائف الألومنيوم. تؤثر درجة حرارة التكلس وتركيز قالب البوليمر على مساحة السطح المحددة وحجم المسام من MA. وجد سوزوكي وياماوتشي أن درجة حرارة التكلس قد زادت من 500 ℃ إلى 900 ℃. يمكن زيادة الفتحة ويمكن تقليل مساحة السطح. بالإضافة إلى ذلك ، فإن علاج تعديل الأرض النادر يحسن النشاط ، والاستقرار الحراري السطحي ، والاستقرار الهيكلي والحموضة السطحية لمواد MA في العملية الحفزية ، ويلبي تطور وظائف MA.

3.1 defluorination adsoStorbent

الفلور في مياه الشرب في الصين ضار بشكل خطير. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي زيادة محتوى الفلور في محلول كبريتات الزنك الصناعي إلى تآكل لوحة الإلكترود ، وتدهور بيئة العمل ، وتراجع جودة الزنك الكهربائي وانخفاض كمية الماء المعاد تدويره في نظام صنع الحمض وعملية التحليل الكهربائي لغازات تحميص أفران السرير المليئة. في الوقت الحاضر ، تعد طريقة الامتزاز هي الأكثر جاذبية بين الطرق الشائعة لنزع السلاح الرطب. ومع ذلك ، هناك بعض أوجه القصور ، مثل سعة الامتزاز الضيقة ، نطاق الأس الهيدروجيني الضيق ، التلوث الثانوي وما إلى ذلك. تم استخدام الكربون المنشط ، والألومينا غير المتبلور ، والألومينا المنشطة وغيرها من المواد الممتازة لنقل الماء ، ولكن تكلفة المواد الممتازة مرتفعة ، وتكون قدرة الامتزاز على أن يكون على درجة حرارة F-It العالية منخفضة ، ولكنها منخفضة من التركيز المليء بالتفل. سوء قدرة الامتزاز للفلورايد ، وفقط في الرقم الهيدروجيني <6 يمكن أن يكون له أداء جيد للفلورايد امتصاص. لقد جذبت انتباه واسع في السيطرة على التلوث البيئي بسبب مساحة سطحه الكبيرة ، وتأثير حجم المسام الفريد ، وأداء القاعدة الحمضية ، والاستقرار الحراري والميكانيكي. كوندو وآخرون. أعدت MA مع أقصى قدرة امتصاص الفلور من 62.5 ملغ/جم. تتأثر قدرة امتصاص الفلور في MA بشكل كبير بخصائصه الهيكلية ، مثل مساحة السطح المحددة ، والمجموعات الوظيفية السطحية ، وحجم المسام وحجم المسام الكلي. تعتبر تكسير هيكل وأداء MA وسيلة مهمة لتحسين أداء الامتصاص.

بسبب الحمض الصلب في لوس أنجلوس والأساسيات الصلبة للفلور ، هناك تقارب قوي بين أيونات الفلور. في السنوات الأخيرة ، وجدت بعض الدراسات أن لوس أنجلوس كمعدل يمكن أن يحسن قدرة الامتزاز للفلورايد. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض الاستقرار الهيكلي للمواد الممتزات الأرضية النادرة ، يتم ترشيح المزيد من الأرض النادرة في المحلول ، مما يؤدي إلى تلوث المياه الثانوي والأضرار بصحة الإنسان. من ناحية أخرى ، فإن تركيز الألومنيوم العالي في بيئة المياه هو أحد السموم لصحة الإنسان. لذلك ، من الضروري تحضير نوع من الامتصاص المركب مع الاستقرار الجيد وعدم ترشيح أو ترشيح أقل للعناصر الأخرى في عملية إزالة الفلور. تم تحضير MA بواسطة LA و CE بواسطة طريقة التشريب (LA/MA و CE/MA). تم تحميل أكاسيد الأرض النادرة بنجاح على سطح MA لأول مرة ، والتي كانت ذات أداء أعلى من الأداء. تحتوي قدرة الامتزاز للفلور ، LA/MA على المزيد من مواقع امتصاص الهيدروكسيل ، كما أن قدرة الامتزاز في F في ترتيب LA/MA> CE/MA> MA. مع زيادة التركيز الأولي ، تزداد قدرة الامتزاز للفلور. يكون تأثير الامتزاز هو الأفضل عندما يكون الرقم الهيدروجيني 5 ~ 9 ، وعملية امتصاص اتفاقات الفلور مع نموذج امتصاص متساوي الحرارة langmuir. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤثر شوائب أيونات الكبريتات في الألومينا بشكل كبير على جودة العينات. على الرغم من أن الأبحاث ذات الصلة حول الألومينا المعدلة على الأرض النادرة قد تم تنفيذها ، فإن معظم الأبحاث تركز على عملية امتصاصات ، والتي من الصعب استخدامها صناعياً. في المستقبل ، يمكننا دراسة آلية التفكك لمجمع الفلور في محلول الزنك zincorbute للصففات الزنكانية المفروضة على zincor adsintive zincs defluorination insiplination defluorination in the defluoration defluoration defluination in the defluination in the defluoration defluination for defluoration defluoration defluination defluin. نظام Hydrometallurgy ، وإنشاء نموذج للتحكم في العمليات لعلاج محلول الفلور العالي استنادًا إلى امتصاص نانو الأرض النادر.

3.2 المحفز

3.2.1 الإصلاح الجاف للميثان

يمكن للأرض النادرة أن تعدل الحموضة (الأساسية) للمواد التي يسهل اختراقها ، وزيادة شاغر الأكسجين ، وتوليف المحفزات مع تشتت موحد ومقياس نانومتر واستقرار. غالبًا ما يتم استخدامه لدعم المعادن النبيلة والمعادن الانتقالية لتحفيز ميثان ثاني أكسيد الكربون. في الوقت الحاضر ، تتطور المواد النادرة المعدلة للأرض نحو الإصلاح الجاف للميثان (MDR) ، وتدهور التحفيز الضوئي لـ VOCs وتنقية غاز الذيل. معادن نبيلة (مثل PD ، و RU ، و RH ، وما إلى ذلك) ، يتم استخدام المعادن الأخرى والمعادن الأخرى (مثل CO ، FE ، وما إلى ذلك) ، Ni/AL2O3CATALYST على نطاق واسع للمعادن العالية والاختلاط. ومع ذلك ، فإن التلبد وترسب الكربون من الجسيمات النانوية على سطح Ni/AL2O3LEAD إلى إلغاء تنشيط سريع للمحفز. لذلك ، من الضروري إضافة حاملة المحفز ، تعديل حاملة المحفز وتحسين مسار التحضير لتحسين النشاط الحفاز والاستقرار ومقاومة الحار. بشكل عام ، يمكن استخدام أكاسيد الأرض النادرة كمروجي هيكليين وإلكترونيين في المحفزات غير المتجانسة ، و CEO2Improves تشتت NI ويغير خصائص NI المعدنية من خلال تفاعل الدعم المعدني القوي.

يستخدم MA على نطاق واسع لتعزيز تشتت المعادن ، وتوفير ضبط النفس للمعادن النشطة لمنع تكتلها. تعزز LA2O3 مع قدرة تخزين الأكسجين العالية مقاومة الكربون في عملية التحويل ، ويؤدي LA2O3THERSSION تشتت CO على ألومينا ميسوبورت ، التي لديها نشاط إصلاح عالي ومرونة. يزيد LA2O3Promoter من نشاط MDR من محفز CO/MA ، ويتم تشكيل CO3O4 و COAL2O4PHASES على سطح المحفز. في عملية MDR ، التفاعل داخل الموقع بين LA2O3 و CO2O2CO3MESOPHASE ، مما أدى إلى التخلص الفعال من CXHY على سطح المحفز. LA2O3TERS تقليل الهيدروجين من خلال توفير كثافة إلكترونية أعلى وتعزيز شاغر الأكسجين في 10 ٪ CO/MA. إضافة LA2O3RUSCES طاقة التنشيط الظاهرة لاستهلاك CH4. لذلك ، فإن معدل تحويل CH4Incrated إلى 93.7 ٪ عند 1073K K. إضافة LA2O3IMIMIMID على النشاط الحفاز ، وزيادة انخفاض H2 ، وزيادة عدد المواقع النشطة CO0 ، وأنتجت أقل من الكربون المودع وزادت شاغرة الأكسجين إلى 73.3 ٪.

تم دعم CE و PR على المحفز Ni/AL2O3Catalst بواسطة طريقة التشريب المتساوية في الحجم في Li Xiaofeng. بعد إضافة CE و PR ، انخفضت الانتقائية إلى H2Increded وانتقائية إلى CO. كان لدى MDR المعدلة بواسطة PR قدرة تحفيزية ممتازة ، وانتقائية إلى H2Incrated من 64.5 ٪ إلى 75.6 ٪ ، في حين انتقمت الانتقائية إلى CO من 31.4 ٪ Peng Shujing et al. تم تحضير طريقة SOL-GEL المستخدمة ، MA المعدلة CE باستخدام Isopropoxide الألومنيوم ، ومذيبات الأيزوبروبانول وسلسلة نترات السيريوم. تمت زيادة مساحة السطح المحددة للمنتج قليلاً. أدت إضافة CE إلى خفض تجميع الجسيمات النانوية الشبيهة بالقضيب على سطح MA. بعض مجموعات الهيدروكسيل على سطح γ- al2o3were مغطاة بشكل أساسي بمركبات CE. تم تحسين الاستقرار الحراري لـ MA ، ولم يحدث أي تحول في الطور البلوري بعد التكلس عند 1000 ℃ لمدة 10 ساعات. Wang Baowei et al. إعداد MA Material CEO2-AL2O4BY COPRECIPATION. الرئيس التنفيذي 2 مع الحبوب الصغيرة المكعبة تم تفريقها بشكل موحد في الألومينا. بعد دعم CO و MO على CEO2-AL2O4 ، تم تثبيط التفاعل بين Alumina و Active Component CO و MO بشكل فعال من قبل الرئيس التنفيذي 2

يتم دمج مروجي الأرض النادرين (LA و CE و Y و SM) مع محفز CO/MA لـ MDR ، وتظهر العملية في FIG. 3. يمكن لمروجي الأرض النادرة تحسين تشتت CO على حامل MA ويمنع تكتل جزيئات CO. كلما كان حجم الجسيمات أصغر ، كلما كان التفاعل المشترك ، أقوى قدرة الحفاز والتلبيس في محفز YCO/MA ، والآثار الإيجابية للعديد من المروجين على نشاط MDR وترسب الكربون. 4 هي صورة HRTEM بعد علاج MDR في 1023K ، CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 لمدة 8 ساعات. توجد جزيئات CO في شكل بقع سوداء ، بينما توجد حاملات MA في شكل رمادي ، وهو ما يعتمد على اختلاف كثافة الإلكترون. في صورة HRTEM مع 10 ٪ CO/MA (الشكل 4B) ، لوحظ تكتل من جزيئات المعادن CO على حاملات MA إضافة مروج الأرض النادر يقلل من جزيئات CO إلى 11.0nm ~ 12.5nm. يمتلك YCO/MA تفاعلًا قويًا في MA ، وأدائه الملبد أفضل من المحفزات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، كما هو موضح في التين. 4B إلى 4F ، يتم إنتاج أسلاك الكربون المجوفة (CNF) على المحفزات ، والتي تحافظ على اتصال مع تدفق الغاز وتمنع المحفز من إلغاء التنشيط.

الشكل 3 تأثير إضافة الأرض النادرة على الخواص الفيزيائية والكيميائية والأداء الحفاز MDR لمحفز CO/MA

3.2.2 محفز إزالة الأكسدة

تم تحضير Fe2O3/meso-ceal ، وهو محفز إزالة الأكسدة القائم على FE ، عن طريق إزالة الهيدروجين المؤكسد من 1-butene مع أكسدة CO2As الناعمة ، وتم استخدامها في تخليق 1،3- البوتادين (BD). تم تشتيت CE بشكل كبير في مصفوفة ألومينا ، وكان محفز Fe2O3/MESO مشتتًا للغاية 2o3/meso-ceal-100 ليس فقط له أنواع من الحديد المشتتة للغاية وخصائص هيكلية جيدة ، ولكن لديها أيضًا قدرة تخزين جيدة للأوكسجين ، لذا فهي تتمتع بقدرة جيدة على امتزاز وتنشيط CO2. كما هو موضح في الشكل 5 ، تُظهر صور TEM أن Fe2O3/meso-ceal-100 يوضح بانتظام أن بنية القناة الشبيهة بالديدان لـ Mesoceal-100 فضفاضة ومسامية ، وهو مفيد لتشتت المكونات النشطة ، في حين أن CE المشتت للغاية يتم نقشه بنجاح في مصفوفة الألومينا. طورت مواد طلاء المحفز المعدنية النبيلة التي تفي بمعيار الانبعاثات المنخفضة للغاية في السيارات بنية مسام ، واستقرار جيد حراري وقدرة تخزين كبيرة للأوكسجين.

3.2.3 محفز للمركبات

دعمت PD-RH المجمعات الأرضية النادرة القائمة على الألومنيوم القائم على الألومنيوم Alcezrtiox و Allazrtiox للحصول على مواد طلاء محفز السيارات. يمكن استخدام PD-RH/ALC المركب النادر القائم على الألومنيوم النادر بنجاح كحافز تنقية عادم المركبة CNG مع متانة جيدة ، وكفاءة تحويل CH4 ، المكون الرئيسي لغاز عادم المركبة CNG ، تصل إلى 97.8 ٪. اعتماد طريقة خطوة واحدة من الخطوة المائية لإعداد تلك المادة المركب من الأرض النادرة لتحقيق التجميع الذاتي ، تم تصنيع السلائف المتوسطة المطلوبة ذات الحالة القابلة للنقص والتجميع العالي ، وبالتالي توليف إعادة توافق ما بعد الممرات المطبوقة ".

الشكل 4 صور HRTEM من MA (A) ، CO/MA (B) ، LACO/MA (C) ، CECO/MA (D) ، YCO/MA (E) و SMCO/MA (F)

الشكل 5 صورة TEM (A) و EDS Diagram (B ، C) من Fe2O3/meso-ceal-100

3.3 أداء مضيئة

يمكن أن تكون الإلكترونات من العناصر الأرضية النادرة متحمسة بسهولة للانتقال بين مستويات الطاقة المختلفة وبعث الضوء. غالبًا ما تستخدم أيونات الأرض النادرة كأنشطة لإعداد مواد الإنارة. يمكن تحميل أيونات الأرض النادرة على سطح المجهرية المجوفة الفوسفاتية من الألومنيوم عن طريق طريقة التهدئة وطريقة التبادل الأيوني ، ومواد الإنارة ALPO4∶RE (LA ، CE ، PR ، ND). يكون الطول الموجي الإنصاف في منطقة الأشعة فوق البنفسجية القريبة. ويتم تحويلها إلى أفلام رقيقة بسبب القصور الذاتي ، والموصلية العازلة المنخفضة والموصلية المنخفضة ، مما يجعلها قابلة للتطبيق على الأجهزة الكهربائية والبصرية ، والأفلام الرقيقة ، والحواجز ، وأجهزة الاستشعار ، وما إلى ذلك. هذه الأجهزة عبارة عن أفلام مكدسة ذات طول مسار بصري محدد ، لذلك من الضروري التحكم في مؤشر الانكسار وسمكه. في حاضر ، غالبًا ما يتم استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزركونيوم مع مؤشر الانكسار العالي وثاني أكسيد السيليكون مع فهرس الانكسار المنخفض في كثير من الأحيان لتصميم هذه الأجهزة وبناءها. يتم توسيع نطاق توافر المواد ذات الخصائص الكيميائية السطحية المختلفة ، مما يجعل من الممكن تصميم أجهزة استشعار الفوتون المتقدمة. يُظهر إدخال أفلام MA و Oxyhydroxide في تصميم الأجهزة البصرية إمكانات كبيرة لأن مؤشر الانكسار يشبه إلى ثاني أكسيد السيليكون. لكن الخواص الكيميائية مختلفة.

3.4 الاستقرار الحراري

مع زيادة درجة الحرارة ، يؤثر التلبد بشكل خطير على تأثير محفز MA ، وتنخفض مساحة السطح المحددة ويتحول الطور البلوري γ-AL2O3in إلى مرحلتين Δ و θ إلى χ. المواد الأرضية النادرة لها استقرار كيميائي جيد واستقرار حراري ، وقدرة عالية على التكيف ، ومتاحة بسهولة ورخيصة. يمكن أن تؤدي إضافة عناصر أرضية نادرة إلى تحسين الاستقرار الحراري ، ومقاومة أكسدة درجة الحرارة العالية والخصائص الميكانيكية للناقل ، وضبط الحموضة السطحية للناقل. وجد Lu Weiguang وآخرون أن إضافة عناصر أرضية نادرة منعت بشكل فعال الانتشار السائبة لجزيئات الألومينا ، LA و CE حماية مجموعات الهيدروكسيل على سطح الألومينا ، وتثبيط التلبد وتحويل الطور ، وقلل من تلف درجة الحرارة العالية إلى بنية mesoporous. لا يزال لدى الألومينا المعدة مساحة سطح محددة وحجم مسام. ومع ذلك ، فإن عنصر الأرض النادر أو القليل جدًا أو القليل جدًا سيقلل من الاستقرار الحراري للألومينا. Li Yanqiu et al. تمت إضافة 5 ٪ LA2O3TO γ-AL2O3 ، مما أدى إلى تحسين الاستقرار الحراري وزاد حجم المسام ومساحة سطح محددة من حامل الألومينا. كما يتضح من الشكل 6 ، LA2O3ADDed إلى γ-AL2O3 ، تحسين الاستقرار الحراري لحامل مركب الأرض النادر.

في عملية تعاطي المنشطات النانو الليفي مع LA إلى MA ، تكون مساحة سطح الرهان وحجم مسام MA-LA أعلى من تلك الموجودة في درجة حرارة المعالجة الحرارية ، وتؤثر المنشطات مع LA تأثير متخلف واضح على التلبد في درجة حرارة عالية. كما هو مبين في الشكل. 7 ، مع زيادة درجة الحرارة ، تمنع LA تفاعل نمو الحبوب وتحول الطور ، في حين أن التين. يظهر 7A و 7C تراكم الجزيئات الليفية النانوية. في الشكل. 7 ب ، يبلغ قطر الجزيئات الكبيرة التي تنتجها التكلس عند 1200 ℃ حوالي 100n.it يمثل تلبد كبير من Ma. بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع MA-1200 ، لا يجمع MA-LA-1200 بعد المعالجة الحرارية. مع إضافة لوس أنجلوس ، فإن جزيئات الألياف النانوية لديها قدرة تلبد أفضل. حتى عند ارتفاع درجة حرارة التكلفة ، لا تزال LA المخدرة مشتتة للغاية على سطح MA. يمكن استخدام MA MA المعدلة كحامل محفز PD في تفاعل C3H8OXIDATION.

الشكل 6 نموذج بنية ألومينا تلبد مع وبدون عناصر أرضية نادرة

الشكل 7 صور TEM من MA-400 (A) ، MA-1200 (B) ، MA-LA-400 (C) و MA-LA-1200 (D)

4 الخاتمة

يتم تقديم تقدم التحضير والتطبيق الوظيفي لمواد MA المعدلة للأرض النادرة. يستخدم MA الأرض النادر على نطاق واسع. على الرغم من أن الكثير من الأبحاث قد تم في التطبيق الحفاز ، والاستقرار الحراري والامتصاص ، فإن العديد من المواد لها تكلفة عالية ، وانخفاض مبلغ تعاطي المنشطات ، وترتيب ضعيف ويصعب أن تكون صناعية. يجب القيام بالعمل التالي في المستقبل: تحسين تكوين وهيكل MA النادر المعدل ، حدد العملية المناسبة ، وتلبية التطوير الوظيفي ؛ إنشاء نموذج للتحكم في العملية يعتمد على العملية الوظيفية لتقليل التكاليف وتحقيق الإنتاج الصناعي ؛ من أجل زيادة مزايا الموارد الأرضية النادرة في الصين ، يجب أن نستكشف آلية تعديل MA الأرض النادرة ، وتحسين نظرية وعملية إعداد MA النادرة المعدلة.

مشروع الصندوق: مشروع الابتكار الشامل للعلوم والتكنولوجيا (2011KTDZ01-04-01) ؛ مقاطعة شنشي 2019 مشروع البحوث العلمية الخاصة (19JK0490) ؛ 2020 مشروع البحوث العلمية الخاصة لكلية Huaqing ، الحادي عشر ، جامعة الهندسة المعمارية والتكنولوجيا (20ky02)

المصدر: أرض نادرة