I measc ocsaídí neamh-sileacacha, tá dea-airíonna meicniúla ag alúmana, friotaíocht ard teochta agus friotaíocht creimeadh, agus tá méid pore inchoigeartaithe ag alúmana mesoporous (MA), achar dromchla sonrach mór, toirt pore mór agus costas táirgthe íseal, a úsáidtear go forleathan i gcatalú, scaoileadh drugaí rialaithe, asaithe agus réimsí eile, mar shampla scoilteadh, hidrearaiceáil agus hidrea-sulfurization amhábhair peitriliam. Úsáidtear alúmana micreaporous go coitianta i dtionscal, ach beidh tionchar díreach aige ar ghníomhaíocht alúmana, ar shaol seirbhíse agus ar roghnaíocht catalaíoch.Mar shampla, i bpróiseas íonú sceite gluaisteán, foirmeoidh na truailleáin thaisce ó bhreiseáin ola inneall cóc, rud a fhágann go gcuirfear bac ar phiocháin chatalaíoch, rud a laghdóidh gníomhaíocht an chatalaíoch.Is féidir surfactant a úsáid chun struchtúr an iompróra alúmana a choigeartú chun MA.Feabhas a chur ar a fheidhmíocht chatalaíoch.
Tá éifeacht srianta ag MA, agus díghníomhaítear na miotail ghníomhacha tar éis calcination ardteochta.Ina theannta sin, tar éis cailcíniú ardteochta, titfidh an struchtúr mesoporous, tá an cnámharlach MA i stát éagruthach, agus ní féidir leis an aigéadacht dromchla a riachtanais i réimse an fheidhmiúlachta a chomhlíonadh.Is minic a bhíonn gá le cóireáil modhnuithe chun an ghníomhaíocht chatalaíoch a fheabhsú, cobhsaíocht struchtúr mesoporous, cobhsaíocht teirmeach dromchla agus aigéadacht dromchla MA materials.Common measc na ngrúpaí modhnú heteroatóim miotail (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, etc. ) agus ocsaídí miotail (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, etc.) Luchtaithe ar dhromchla MA nó dópáilte isteach sa chnámharlach.
Mar gheall ar chumraíocht speisialta leictreon na n-eilimintí tearc-chré, tá airíonna optúla, leictreacha agus maighnéadacha speisialta ag a chomhdhúile, agus úsáidtear é in ábhair chatalaíoch, ábhair fhótaileictreach, ábhair asaithe agus ábhair mhaighnéadacha.Is féidir le hábhair mesoporous modhnaithe cré-annamh a choigeartú aigéid (alcaile) maoin, folúntas ocsaigine a mhéadú, agus catalaíoch nanocrystalline miotail a shintéisiú le scaipeadh aonfhoirmeach agus cobhsaí nanaiméadar scála. friotaíocht na gcatalaíoch.Sa pháipéar seo, tabharfar isteach modhnú tearc-chré agus feidhmiú MA chun feidhmíocht catalaíoch, cobhsaíocht theirmeach, cumas stórála ocsaigine, achar dromchla sonrach agus struchtúr pore a fheabhsú.
1 ullmhú MA
1.1 ullmhú iompróir alúmana
Cinneann an modh ullmhúcháin iompróir alúmana a dháileadh struchtúr pore, agus cuimsíonn a mhodhanna ullmhaithe coitianta modh díhiodráitithe pseudo-boehmite (PB) agus modh sol-ghlóthach.Ba é Calvet a mhol pseudoboehmite (PB) ar dtús, agus chuir H+ peptide chun cinn chun PB collóideach γ-AlOOH a fháil ina bhfuil uisce idirchiseal, a cailcínithe agus a díhiodráitíodh ag teocht ard chun alúmana a fhoirmiú.De réir na n-amhábhar éagsúla, tá sé roinnte go minic i modh deascadh, modh carbónú agus hidrealú alcoholalluminum method.The tuaslagthacht collóideach de PB tionchar ag crystallinity, agus tá sé optamaithe leis an méadú ar crystallinity, agus tá tionchar freisin ag paraiméadair phróiseas oibriúcháin.
De ghnáth ullmhaítear PB trí mhodh deascadh.Cuirtear alcaile isteach i dtuaslagán alúmana nó cuirtear aigéad isteach i dtuaslagán alúmana agus deasctar é chun alúmana hiodráitithe (deascadh alcaile) a fháil, nó cuirtear aigéad isteach sa deascadh alúmana chun alúmana monohydrate a fháil, a nitear, a thriomú agus a chailcíniú chun PB a fháil.Is modh foscadh éasca a oibriú agus íseal i gcostas, a úsáidtear go minic i dtáirgeadh tionsclaíoch, ach tá sé tionchar ag go leor fachtóirí (réiteach pH, tiúchan, teocht, etc).Sa mhodh carbónúcháin, faightear Al(OH)3 trí imoibriú CO2 agus NaAlO2, agus is féidir PB a fháil tar éis dul in aois.Tá buntáistí ag baint leis an modh seo a bhaineann le hoibriú simplí, le caighdeán ard an táirge, gan aon truailliú agus ar chostas íseal, agus féadann sé alúmana a ullmhú le gníomhaíocht ard catalaíoch, friotaíocht creimeadh den scoth agus achar dromchla ard ar leith le hinfheistíocht íseal agus ard-aischur. Úsáidtear modh hidrealú alocsaíd alúmanaim go minic. a ullmhú ard-íonachta PB.Déantar alocsaíd alúmanaim a hidrealú chun monohydrate ocsaíd alúmanaim a fhoirmiú, agus ansin cóireáilte chun PB ard-íonachta a fháil, a bhfuil criostalacht maith, méid aonfhoirmeach na gcáithníní, dáileadh méid pore tiubhaithe agus sláine ard na gcáithníní sféarúla.Mar sin féin, tá an próiseas casta, agus tá sé deacair a ghnóthú mar gheall ar úsáid tuaslagóirí orgánacha tocsaineacha áirithe.
Ina theannta sin, úsáidtear salainn neamhorgánacha nó comhdhúile orgánacha miotail go coitianta chun réamhtheachtaithe alúmana a ullmhú trí mhodh sol-ghlóthach, agus cuirtear uisce íon nó tuaslagóirí orgánacha leis chun réitigh a ullmhú chun sol a ghiniúint, a gheiltear, a thriomú agus a róstadh.Faoi láthair, tá an próiseas ullmhúcháin alúmana feabhsaithe fós ar bhonn modh díhiodráitithe PB, agus tá modh carbónú tar éis éirí mar an príomh-mhodh le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch alúmana mar gheall ar a eacnamaíocht agus cosaint an chomhshaoil. mar gheall ar a dháileadh méid pore níos comhionann, is modh féideartha é, ach ní mór é a fheabhsú chun cur i bhfeidhm tionsclaíoch a bhaint amach.
1.2 Ullmhúchán MA
Ní féidir le alúmana traidisiúnta na ceanglais fheidhmiúla a chomhlíonadh, mar sin is gá MA ardfheidhmíochta a ullmhú.Áirítear ar na modhanna sintéise de ghnáth: modh nana-réitigh le múnla carbóin mar theimpléad crua;Sintéis an SDA: Próiseas féintionóil ghalú-spreagtha (EISA) i láthair teimpléid bhoga mar SDA agus dromchlaghníomhaithe cationic, anionic nó neamhionic eile.
1.2.1 Próiseas EISA
Úsáidtear an teimpléad bog i riocht aigéadach, rud a sheachnaíonn an próiseas casta agus am-íditheach de mhodh membrane crua agus is féidir leis an modhnú leanúnach Cró a bhaint amach.Tá go leor airde tarraingthe ar ullmhú MA ag EISA mar gheall ar a infhaighteacht agus a in-atáirgtheacht éasca.Is féidir struchtúir mesoporous éagsúla a ullmhú.Is féidir méid pore MA a choigeartú trí fhad slabhra hidreafóbach surfactant a athrú nó an cóimheas molar de chatalaíoch hidrealú a choigeartú go réamhtheachtaí alúmanam i réiteach.Therefore, EISA, ar a dtugtar freisin sintéis aon-chéim agus modh sol-ghlóthach modhnú dromchla ard. limistéar MA agus alúmana mesoporous (OMA) ordaithe, curtha i bhfeidhm ar theimpléid boga éagsúla, mar shampla P123, F127, triethanolamine (tae), etc. , go hiondúil iseapróipocsaíd alúmanaim agus P123, chun ábhair mesoporous a sholáthar. Éilíonn forbairt rathúil phróiseas EISA coigeartú beacht ar hidrealú agus cinéitic comhdhlúthúcháin chun solad cobhsaí a fháil agus chun forbairt mesópáis a fhoirmiú ag micelles dromchlaghníomhaithe i sol a cheadú.
I bpróiseas EISA, is féidir le húsáid tuaslagóirí neamh-uiscí (amhail eatánól) agus oibreáin choimpléascacha orgánacha hidrealú agus ráta comhdhlúthaithe réamhtheachtaithe orgánaalúmanaim a mhoilliú go héifeachtach agus féin-chóimeáil ábhar OMA a spreagadh, mar shampla Al(OR)3agus iseaprocsaíd alúmanaim.Mar sin féin, i dtuaslagóirí so-ghalaithe neamh-uiscí, is gnách go gcailleann teimpléid dromchlaghníomhaithe a n-hidreafhiletacht/hidreafóbacht.Ina theannta sin,Mar gheall ar an moill ar hidrealú agus ilchomhdhlúthú, tá grúpa hidreafóbach ag an táirge idirmheánach, rud a fhágann go bhfuil sé deacair idirghníomhú le teimpléad dromchlaghníomhaithe.Ach amháin nuair a mhéadaítear tiúchan an dromchlaghníomhaithe agus an méid hidrealú agus pola-chomhdhlúthaithe alúmanaim de réir a chéile sa phróiseas galú tuaslagóra is féidir le féin-thionól an teimpléid agus an alúmanaim a dhéanamh.Mar sin, beidh tionchar ag go leor paraiméadair a dhéanann difear do choinníollacha galú tuaslagóirí agus ar imoibriú hidrealú agus comhdhlúthúcháin réamhtheachtaithe, mar shampla teocht, taiseachas coibhneasta, catalaíoch, ráta galú tuaslagóra, etc., ar an struchtúr cóimeála deiridh.Mar a thaispeántar i bhfíor.1, rinneadh ábhair OMA a bhfuil cobhsaíocht teirmeach ard agus ardfheidhmíocht chatalaíoch acu a shintéisiú ag féin-thionól spreagtha galú solvothermal (SA-EISA).Chuir cóireáil solvothermal hidrealú iomlán ar réamhtheachtaithe alúmanaim chun cinn chun grúpaí hiodrocsaile alúmanaim braisle beagmhéide a fhoirmiú, rud a chuir feabhas ar an idirghníomhú idir dromchlaghníomhaithe agus alúmanam.Cruthaíodh méiseafas heicseagánach déthoiseach i bpróiseas EISA agus cailcínithe ag 400 ℃ chun ábhar OMA a fhoirmiú.I bpróiseas traidisiúnta EISA, tá hidrealú réamhtheachtaithe orgánaalúmanam ag gabháil leis an bpróiseas galú, agus mar sin tá tionchar tábhachtach ag na coinníollacha galú ar imoibriú agus ar struchtúr deiridh OMA.Cuireann an chéim cóireála solvothermal chun cinn hidrealú iomlán an réamhtheachtaithe alúmanaim agus táirgeann sé grúpaí hiodrocsaile alúmanaim cnuasaithe go páirteach. Déantar OMA a fhoirmiú faoi raon leathan coinníollacha galú.I gcomparáid le MA ullmhaithe ag modh traidisiúnta EISA, tá toirt pore níos airde, achar dromchla sonrach níos fearr agus cobhsaíocht theirmeach níos fearr ag OMA arna ullmhú ag modh SA-EISA.Sa todhchaí, is féidir modh EISA a úsáid chun Cró ultra-mhór MA a ullmhú le ráta comhshó ard agus roghnaíocht den scoth gan úsáid a bhaint as gníomhaire reaming.
Fíor 1 sreabhchairt de mhodh SA-EISA chun ábhair OMA a shintéisiú
1.2.2 próisis eile
Éilíonn ullmhúchán traidisiúnta MA rialú beacht ar pharaiméadair shintéise chun struchtúr soiléir mesoporous a bhaint amach, agus tá sé dúshlánach freisin ábhair teimpléid a bhaint, rud a chuireann casta ar an bpróiseas sintéise.Faoi láthair, tá go leor litríochta tar éis sintéis MA a thuairisciú le teimpléid éagsúla.Le blianta beaga anuas, dhírigh an taighde go príomha ar shintéis MA le glúcós, siúcrós agus stáirse mar theimpléid ag iseaprocsaíd alúmanaim i dtuaslagán uiscí. Déantar an chuid is mó de na hábhair MA seo a shintéisiú ó níotráit alúmanaim, sulfáit agus alocsaíd mar fhoinsí alúmanaim.Is féidir MA CTAB a fháil freisin trí mhodhnú díreach a dhéanamh ar PB mar fhoinse alúmanaim.MA le hairíonna struchtúracha éagsúla, ie Al2O3)-1, Al2O3)-2 agus al2o3Agus tá cobhsaíocht theirmeach maith aige.Ní athraíonn an Chomh maith leis an dromchlaghníomhaithe struchtúr criostail dúchasach PB, ach athraíonn sé modh cruachta na gcáithníní.Ina theannta sin, déantar foirmiú Al2O3-3 trí ghreamaithe na nanacháithníní arna chobhsú ag tuaslagóir orgánach PEG nó comhiomlánú timpeall PEG.Mar sin féin, tá dáileadh méid pore Al2O3-1 an-chúng.Ina theannta sin, ullmhaíodh catalaíoch Pallaidiam-bhunaithe le MA sintéiseacha mar iompróir.I imoibriú dócháin meatáin, léirigh an chatalaíoch le tacaíocht ó Al2O3-3 feidhmíocht chatalaíoch maith.
Don chéad uair, ullmhaíodh MA le dáileadh méid pore réasúnta cúng trí úsáid a bhaint as slaig dubh alúmanam saor agus saibhir ABD.Áirítear leis an bpróiseas táirgthe próiseas eastósctha ag teocht íseal agus brú gnáth.Ní dhéanfaidh na cáithníní soladacha a fhágtar sa phróiseas eastósctha truailliú ar an gcomhshaol, agus is féidir iad a charnadh le riosca íseal nó a athúsáid mar fhiller nó mar chomhiomlán i gcur i bhfeidhm coincréite.Is é achar dromchla sonrach an MA sintéiseithe ná 123 ~ 162m2/g, Tá an dáileadh méid pore caol, is é 5.3nm an ga buaic, agus is é 0.37 cm3/g an porosity.Tá an t-ábhar nana-mhéid agus tá an méid criostail thart ar 11nm.Is próiseas nua é sintéis stáit soladach chun MA a shintéisiú, ar féidir é a úsáid chun ionsúiteach radaicheimiceach a tháirgeadh le haghaidh úsáide cliniciúla.Déantar amhábhair clóiríd alúmanaim, carbónáit amóiniam agus glúcóis a mheascadh i gcóimheas molar de 1: 1.5: 1.5, agus déantar MA a shintéisiú le imoibriú meicniceimiceach nua soladach-stáit. %, agus tá tiúchan ard radaighníomhach (1.7TBq/mL) ag an tuaslagán a fhaightear131I[NaI], rud a aithníodh go n-úsáidtear capsúil dáileog mór131I[NaI] le haghaidh cóireáil ailse thíoróid.
Go hachomair, sa todhchaí, is féidir teimpléid mhóilíneacha beaga a fhorbairt freisin chun struchtúir phóir il-leibhéil ordaithe a thógáil, struchtúr, moirfeolaíocht agus airíonna ceimiceacha dromchla na n-ábhar a choigeartú go héifeachtach, agus achar dromchla mór a ghiniúint agus poll péist ordaithe MA.Déan teimpléid saor agus foinsí alúmanaim a iniúchadh, an próiseas sintéise a bharrfheabhsú, an meicníocht sintéise a shoiléiriú agus an próiseas a threorú.
Modh modhnú 2 MA
I measc na modhanna chun comhpháirteanna gníomhacha a dháileadh go haonfhoirmeach ar iompróir MA tá tuile, synthe-sis in-situ, deascadh, malartú ian, meascadh meicniúil agus leá, ina measc an chéad dá cheann is coitianta a úsáidtear.
2.1 modh sintéise in-situ
Cuirtear grúpaí a úsáidtear i modhnú feidhmiúil sa phróiseas ullmhú MA chun struchtúr cnámharlach an ábhair a mhodhnú agus a chobhsú agus an fheidhmíocht chatalaíoch a fheabhsú.Taispeántar an próiseas i bhFíor 2. Liu et al.Sintéis Ni/Mo-Al2O3in situ le P123 mar theimpléad.Scaipeadh Ni agus Mo araon i gcainéil ordaithe MA, gan struchtúr mesoporous MA a mhilleadh, agus is léir gur feabhsaíodh an fheidhmíocht chatalaíoch.Glacadh le modh fáis in-situ ar fhoshraith gáma-al2o3 sintéiseithe, I gcomparáid le γ-Al2O3, tá achar dromchla sonrach BET níos mó agus toirt pore ag MnO2-Al2O3, agus tá struchtúr démhódach mesoporous aige le dáileadh méid pore caol.Tá ráta asaithe tapa agus ardéifeachtúlacht ag MnO2-Al2O3 le haghaidh F-, agus tá raon feidhme leathan pH aige (pH = 4 ~ 10), atá oiriúnach do choinníollacha praiticiúla iarratais tionsclaíocha.Tá feidhmíocht athchúrsála MnO2-Al2O3 níos fearr ná feidhmíocht γ-Al2O. Ní mór cobhsaíocht struchtúrach a uasmhéadú tuilleadh.Go hachomair, tá dea-ord struchtúrach ag na hábhair mhodhnaithe MA a fhaightear trí shintéisiú in-situ, idirghníomhú láidir idir grúpaí agus iompróirí alúmana, teaglaim daingean, ualach mór ábhar, agus níl siad éasca a bheith ina chúis le scaoileadh na gcomhpháirteanna gníomhacha sa phróiseas imoibrithe catalaíoch. , agus tá an fheidhmíocht chatalaíoch feabhsaithe go mór.
Fíor 2 MA feidhmiúil a ullmhú trí shintéis in-situ
2.2 modh tuile
An MA ullmhaithe a thumadh isteach sa ghrúpa modhnaithe, agus an t-ábhar MA modhnaithe a fháil tar éis cóireála, chun éifeachtaí catalaithe, asaithe agus a leithéidí a bhaint amach.Cai et al.MA ullmhaithe ó P123 trí mhodh sol-ghlóthach, agus é sáithithe i dtuaslagán eatánól agus tetraethylenepentamine chun ábhar MA aimín modhnaithe a fháil le feidhmíocht láidir asaithe.Ina theannta sin, Belkacemi et al.tumtha i ZnCl2solution tríd an bpróiseas céanna chun ábhair MA modhnaithe dópáilte since ordaithe a fháil. Is iad an t-achar dromchla sonrach agus toirt pore ná 394m2/g agus 0.55 cm3/g, faoi seach.I gcomparáid leis an modh sintéise in-situ, tá scaipeadh eilimint níos fearr ag an modh tuile, struchtúr mesoporous cobhsaí agus dea-fheidhmíocht asaithe, ach tá an fórsa idirghníomhaíochta idir comhpháirteanna gníomhacha agus iompróir alúmana lag, agus tá fachtóirí seachtracha ag cur isteach ar an ngníomhaíocht chatalaíoch go héasca.
3 dul chun cinn feidhme
Is é sintéis MA cré annamh a bhfuil airíonna speisialta an treocht forbartha sa todhchaí.Faoi láthair, tá go leor modhanna sintéise ann.Bíonn tionchar ag paraiméadair an phróisis ar fheidhmíocht MA.Is féidir achar dromchla sonrach, toirt pore agus trastomhas pore MA a choigeartú de réir cineál teimpléid agus comhdhéanamh réamhtheachtaithe alúmanaim.Bíonn tionchar ag teocht an chailcínithe agus an tiúchan teimpléad polaiméire ar an achar dromchla sonrach agus ar an méid pore MA.Fuair Suzuki agus Yamauchi amach gur mhéadaigh an teocht chailcínithe ó 500 ℃ go 900 ℃. Is féidir an Cró a mhéadú agus an t-achar dromchla a laghdú.Ina theannta sin, feabhsaíonn an chóireáil modhnú cré annamh gníomhaíocht, cobhsaíocht theirmeach dromchla, cobhsaíocht struchtúrach agus aigéadacht dromchla na n-ábhar MA sa phróiseas catalaíoch, agus go gcomhlíonann sé forbairt feidhmiúil MA.
3.1 Asaithe Dífhluairiúcháin
Tá an fluairín in uisce óil sa tSín díobhálach go mór.Ina theannta sin, beidh méadú ar ábhar fluairín i dtuaslagán sulfáit since tionsclaíoch mar thoradh ar chreimeadh pláta leictreoid, meath ar an timpeallacht oibre, meath ar cháilíocht since leictreach agus laghdú ar an méid uisce athchúrsáilte sa chóras déanta aigéad. agus próiseas leictrealú gás múcháin róstadh foirnéise leaba sreabhánaithe.Faoi láthair, is é an modh asaithe an ceann is tarraingtí i measc na modhanna coitianta defluorination fliuch.Mar sin féin, tá roinnt easnaimh, mar shampla cumas asaithe lag, raon pH caol atá ar fáil, truailliú tánaisteach agus mar sin de.Baineadh úsáid as carbóin gníomhachtaithe, alúmana éagruthach, alúmana gníomhachtaithe agus adsorbents eile le haghaidh dífhluairiú uisce, ach tá costas adsorbents ard, agus is é an cumas asaithe de thuaslagán neodrach F-i nó tiúchan ard íseal. staidéar asaithe chun fluairíd a bhaint mar gheall ar a ard-chleamhnas agus a roghnaíocht le fluairíd ag luach neodrach pH, ach tá sé teoranta ag an droch-acmhainn asaithe fluairíd, agus ní féidir ach ag pH<6 feidhmíocht asaithe fluairíd maith a bheith aige. i rialú truaillithe comhshaoil mar gheall ar a limistéar mór dromchla sonrach, éifeacht uathúil méid pore, feidhmíocht bonn-aigéad, cobhsaíocht theirmeach agus meicniúil.Tá Kundu et al.MA ullmhaithe ag a bhfuil uaschumas asaithe fluairín de 62.5 mg/g.Tá tionchar mór ag a saintréithe struchtúracha ar chumas asaithe fluairín MA, mar achar dromchla ar leith, grúpaí feidhme dromchla, méid pore agus méid pore iomlán. Is bealach tábhachtach é struchtúr agus feidhmíocht MA a choigeartú chun a fheidhmíocht asaithe a fheabhsú.
Mar gheall ar aigéad crua La agus bunúsacht chrua fluairín, tá cleamhnas láidir idir iain La agus fluairín.Le blianta beaga anuas, fuair roinnt staidéir gur féidir le La mar mhodhnóir feabhas a chur ar chumas asaithe fluairíd.Mar gheall ar chobhsaíocht struchtúrach íseal adsorbents cré annamh, áfach, láisteadh créanna níos neamhchoitianta isteach sa réiteach, rud a fhágann truailliú uisce tánaisteach agus dochar do shláinte an duine.Ar an láimh eile, tá tiúchan ard alúmanaim i dtimpeallacht uisce ar cheann de na nimheanna do shláinte an duine.Dá bhrí sin, is gá cineál adsorbent ilchodach a ullmhú le cobhsaíocht mhaith agus gan aon láisteadh nó níos lú láisteadh d'eilimintí eile sa phróiseas a bhaint fluairín.Ullmhaíodh MA arna mhodhnú ag La agus Ce trí mhodh tuile (La/MA agus Ce/MA).ocsaídí tearc-chré a luchtú go rathúil ar MA dromchla don chéad uair, a raibh feidhmíocht defluorination níos airde.Is iad na príomh-mheicníochtaí a bhaint fluairín asaithe leictreastatach agus asaithe ceimiceacha, a mhealladh leictreon lucht dearfach dromchla agus imoibriú malartaithe ligand le chéile le dromchla hiodrocsaile, an. Gineann grúpa feidhme hiodrocsaile ar an dromchla asaithe banna hidrigine le F-, feabhsaíonn modhnú La agus Ce cumas asaithe fluairín, tá níos mó suíomhanna asaithe hiodrocsaile ag La/MA, agus tá cumas asaithe F san ord La/MA >Ce/MA>MA.Leis an méadú ar an tiúchan tosaigh, méadaíonn an cumas asaithe fluairín.Is é an éifeacht asaithe is fearr nuair a bhíonn an pH 5~9, agus an próiseas asaithe de fluairín comhréir le Langmuir samhail asaithe isothermal.Ina theannta sin, is féidir le neamhíonachtaí na n-ian sulfáit in alúmana difear suntasach a dhéanamh freisin ar chaighdeán na samplaí.Cé go bhfuil an taighde gaolmhar ar alúmana modhnaithe cré annamh déanta, díríonn an chuid is mó den taighde ar an bpróiseas adsorbent, atá deacair a úsáid industrially.Sa todhchaí, is féidir linn staidéar a dhéanamh ar mheicníocht dissociation de casta fluairín i dtuaslagán sulfáit since. agus saintréithe imirce na n-ian fluairín, faigh adsorbent ian fluairín éifeachtach, ar chostas íseal agus in-athnuaite le haghaidh dífhluairiú tuaslagán sulfáit since i gcóras hidrometallurgy since, agus múnla rialaithe próisis a bhunú chun réiteach ardfhluairín a chóireáil bunaithe ar annamh cré MA nana adsorbent.
3.2 Catalaíoch
3.2.1 Athchóiriú tirim meatán
Is féidir le créanna tearca aigéadacht (bunúsacht) na n-ábhar scagach a choigeartú, folúntas ocsaigine a mhéadú, agus catalaíoch a shintéisiú le scaipeadh aonfhoirmeach, scála nanaiméadar agus cobhsaíocht.Is minic a úsáidtear é chun tacú le miotail uasal agus miotail trasdula chun meatánú CO2 a chatalú.Faoi láthair, tá ábhair mesoporous modhnaithe cré annamh ag forbairt i dtreo athchóiriú tirim meatán (MDR), díghrádú photocatalytic de VOCs agus íonú gáis eireaball.Compared le miotail uasal (cosúil le Pd, Ru, Rh, etc.) agus miotail trasdula eile (mar shampla Co, Fe, srl.), Úsáidtear Ni/Al2O3catalyst go forleathan as a ghníomhaíocht chatalaíoch níos airde agus a roghnaíocht, ardchobhsaíocht agus costas íseal meatáin.Mar sin féin, mar gheall ar shintéiriú agus sil-leagan carbóin de nanacháithníní Ni ar dhromchla Ni/Al2O3, díghníomhaíonn an chatalaíoch go tapa.Dá bhrí sin, is gá luasaire a chur leis, iompróir catalaíoch a mhodhnú agus an bealach ullmhúcháin a fheabhsú chun gníomhaíocht chatalaíoch, cobhsaíocht agus friotaíocht scorch a fheabhsú.Go ginearálta, is féidir ocsaídí cré annamh a úsáid mar thionscnóirí struchtúracha agus leictreonacha i gcatalaíoch ilchineálach, agus cuireann CeO2 feabhas ar scaipeadh Ni agus athraíonn sé airíonna Ni mhiotalacha trí idirghníomhaíocht láidir tacaíochta miotail.
Úsáidtear MA go forleathan chun scaipeadh miotail a fheabhsú, agus srianadh a sholáthar do mhiotail ghníomhacha chun a gceirtleáil a chosc.Feabhsaíonn La2O3 le cumas stórála ard ocsaigine an fhriotaíocht charbóin sa phróiseas comhshó, agus cuireann La2O3 chun cinn scaipeadh alúmana mesoporous Co, a bhfuil ardghníomhaíocht athchóirithe agus athléimneacht aige.Méadaíonn an tionscnóir La2O3 gníomhaíocht MDR de chatalaíoch Co/MA, agus cruthaítear céimeanna Co3O4 agus CoAl2O4 ar dhromchla an chatalaíoch. Mar sin féin, tá gráin bheaga 8nm~10nm ag an La2O3 atá scaipthe thar a bheith beag.Sa phróiseas MDR, ba é an t-idirghníomhú in-situ idir La2O3 agus CO2formed La2O2CO3mesophase, rud a d'eascair díothú éifeachtach CxHy ar dhromchla an chatalaíoch.Cuireann La2O3 laghdú hidrigine chun cinn trí dhlús leictreon níos airde a sholáthar agus folúntas ocsaigine a fheabhsú i 10% Co/MA.Laghdaítear an fuinneamh gníomhachtaithe dealraitheach de thomhaltas CH4 mar thoradh ar La2O3 a chur leis.Mar sin, mhéadaigh ráta comhshó CH4 go 93.7% ag 1073K K. Chuir La2O3 leis an ngníomhaíocht chatalaíoch, chuir sé laghdú H2 chun cinn, mhéadaigh líon na suíomhanna gníomhacha Co0, táirgeadh níos lú carbóin i dtaisce agus mhéadaigh an folúntas ocsaigine go 73.3%.
Tacaíodh le Ce agus Pr ar Ni/Al2O3catalyst trí mhodh tuile comhionann i Li Xiaofeng.Tar éis Ce agus Pr a chur leis, mhéadaigh an roghnaíocht go H2 agus tháinig laghdú ar an roghnaíocht go CO.Bhí cumas catalaíoch den scoth ag an MDR arna mhodhnú ag Pr, agus mhéadaigh an roghnaíocht go H2 ó 64.5% go 75.6%, agus laghdaigh an roghnaíocht go CO ó 31.4% Peng Shujing et al.modh sol-ghlóthach a úsáidtear, ullmhaíodh MA Ce-modhnaithe le iseaprocsaíd alúmanaim, tuaslagóir isopropanol agus heicseaihiodráit níotráite ceiriam.Méadaíodh achar dromchla sonrach an táirge beagán.Laghdaigh an Chomh maith le Ce comhiomlánú nanacháithníní slat-mhaith ar dhromchla MA.Bhí roinnt grúpaí hiodrocsaile ar dhromchla γ- Al2O3 clúdaithe go bunúsach ag comhdhúile Ce.Feabhsaíodh cobhsaíocht theirmeach MA, agus níor tharla aon athrú céime criostail tar éis cailcínithe ag 1000 ℃ ar feadh 10 n-uaire. Wang Baowei et al.ábhar MA ullmhaithe CeO2-Al2O4by modh coprecipitation.Scaipeadh CeO2 le gráinní bídeacha ciúbacha go haonfhoirmeach in alúmana.Tar éis tacaíocht a thabhairt do Co agus Mo ar CeO2-Al2O4, chuir CEO2 bac ar an idirghníomhú idir alúmana agus comhpháirt ghníomhach Co agus Mo go héifeachtach.
Comhcheanglaítear na tionscnóirí tearc-chré (La, Ce, y agus Sm) le catalaíoch Co/MA do MDR, agus taispeántar an próiseas i bhfíor.3. is féidir le tionscnóirí tearc-chré feabhas a chur ar scaipeadh an iompróra Co on MA agus bac a chur ar cheirtleán comh-cháithníní.dá lú méid na gcáithníní, dá láidre an t-idirghníomhú Co-MA, is ea is láidre an cumas catalaíoch agus shintéirithe i gcatalaíoch YCo/MA, agus éifeachtaí dearfacha roinnt tionscnóirí ar ghníomhaíocht MDR agus ar thaisceadh carbóin. Fíor.Is íomhá HRTEM é 4 tar éis cóireála MDR ag 1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 ar feadh 8 uair an chloig.Tá cáithníní co ann i bhfoirm spotaí dubha, agus tá iompróirí MA ann i bhfoirm liath, a bhraitheann ar an difríocht sa dlús leictreon.san íomhá HRTEM le 10% Co/MA (fig. 4b), breathnaítear ceirtleán na gcáithníní miotail Co ar iompróirí ma Chomh maith leis an tionscnóir tearcchré laghdaítear cáithníní Co go 11.0nm~12.5nm.Tá idirghníomhú láidir Co-MA ag YCo/MA, agus tá a fheidhmíocht shintéirithe níos fearr ná catalaíoch eile.ina theannta sin, mar a thaispeántar i figs.4b go 4f, táirgtear nanowires carbóin log (CNF) ar na catalaíoch, a choimeádann i dteagmháil le sreabhadh gáis agus a chuireann cosc ar an gcatalaíoch ó dhíghníomhachtú.
Fíor 3 Éifeacht suimiú tearc-chré ar airíonna fisiceacha agus ceimiceacha agus feidhmíocht chatalaíoch MDR chatalaíoch Co/MA
3.2.2 Chatalaíoch dí-ocsaídiúcháin
Ullmhaíodh Fe2O3/Meso-CeAl, catalaíoch dí-ocsaídiúcháin Ce-dhópáilte Fe-bhunaithe, trí dhíhidriginiú ocsaídiúcháin 1- bhúitéin le CO2 mar ocsaídeoir bog, agus úsáideadh é i sintéis 1,3-bútaidhé-éin (BD).Bhí Ce an-scaipthe i maitrís alúmana, agus bhí Fe2O3/meso ina chatalaíoch an-scaiptheFe2O3/Meso-CeAl-100, ní hamháin go bhfuil speicis iarainn an-scaipthe agus dea-airíonna struchtúracha, ach tá cumas stórála ocsaigine maith aige freisin, agus mar sin tá cumas asaithe agus gníomhachtaithe maith aige. de CO2.Mar a léirítear i bhFíor 5, léiríonn íomhánna TEM go bhfuil Fe2O3/Meso-CeAl-100 rialtaTaispeánann sé go bhfuil struchtúr cainéal cosúil le péisteanna MesoCeAl-100 scaoilte agus scagach, rud atá tairbheach do scaipeadh na gcomhábhar gníomhacha, cé go bhfuil an-scaipthe Ce. déantar é a dhópáil go rathúil i maitrís alúmana.D'fhorbair an t-ábhar sciath chatalaíoch miotail uasal a chomhlíonann caighdeán astaíochta ultra-íseal na mótarfheithiclí struchtúr pore, cobhsaíocht hidrothermal maith agus cumas stórála ocsaigine mór.
3.2.3 Catalaíoch d'Fheithiclí
Thacaigh Pd-Rh le coimpléisc cré-umha ceathartha-bhunaithe alúmanaim AlCeZrTiOx agus AlLaZrTiOx chun ábhair brataithe catalaíoch feithicleach a fháil.is féidir casta Pd-Rh/ALC tearc-chré atá bunaithe ar alúmanam mesoporous a úsáid go rathúil mar chatalaíoch íonú sceite feithicle CNG le dea-mharthanacht, agus tá éifeachtacht chomhshó CH4, príomh-chomhpháirt gáis sceite feithicle CNG, chomh hard le 97.8%.Glac le modh aon-chéim hydrotherMal chun an t-ábhar ilchodach ma cré-annamh sin a ullmhú chun féin-chóimeáil a bhaint amach, rinneadh réamhtheachtaithe mesoporous ordaithe le staid mheitesheasmhach agus comhiomlánú ard a shintéisiú, agus bhí sintéis RE-Al i gcomhréir leis an múnla "aonad fáis cumaisc" , rud a bhaint amach íonú na ngluaisteán sceite iar-suite tiontaire catalaíoch trí-bhealach.
Fíor 4 íomhánna HRTEM de ma (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e) agus SmCo/MA(f)
Fíor 5 Íomhá TEM (A) agus léaráid dhúile EDS (b,c) de Fe2O3/Meso-CeAl-100
3.3 feidhmíocht lonrúil
Is furasta leictreoin d’eilimintí tearc-chré a thrasdul idir leibhéil éagsúla fuinnimh agus astú solais.Is minic a úsáidtear iain tearc-chré mar ghníomhaitheoirí chun ábhair luminescent a ullmhú.Is féidir iain tearc-chré a luchtú ar dhromchla micrisféir loga fosfáit alúmanaim trí mhodh comhréidh agus modh malartaithe ian, agus is féidir ábhair luminescent AlPO4∶RE (La, Ce, Pr, Nd) a ullmhú.Is é an tonnfhad luminescent sa réigiún in aice ultraivialait.MA déanta i scannáin tanaí mar gheall ar a táimhe, tairiseach tréleictreach íseal agus seoltacht íseal, a dhéanann sé infheidhme maidir le feistí leictreacha agus optúla, scannáin tanaí, bacainní, braiteoirí, etc. a úsáid le haghaidh freagairt braite criostail fótónacha aontoiseach, giniúint fuinnimh agus bratuithe frith-machnamh.Is scannáin chruach iad na gléasanna seo le fad cosáin optúla cinnte, agus mar sin is gá innéacs athraonta agus tiús a rialú. Faoi láthair, is minic a úsáidtear dé-ocsaíd tíotáiniam agus ocsaíd siorcóiniam le hinnéacs ard athraonta agus dé-ocsaíd sileacain le hinnéacs athraonta íseal chun feistí den sórt sin a dhearadh agus a thógáil. .Leathnaítear an raon infhaighteachta ábhar a bhfuil airíonna ceimiceacha dromchla éagsúla acu, rud a fhágann gur féidir braiteoirí fótóin chun cinn a dhearadh.Léiríonn tabhairt isteach scannáin MA agus oxyhydroxide i ndearadh feistí optúla acmhainneacht mhór toisc go bhfuil an t-innéacs athraonta cosúil leis an dé-ocsaíd sileacain.Ach tá na hairíonna ceimiceacha difriúil.
3.4 cobhsaíocht theirmeach
Le méadú ar theocht, déanann shintéiriú isteach go mór ar éifeacht úsáide catalaíoch MA, agus laghdaítear an t-achar dromchla ar leith agus athraíonn céim criostalach γ-Al2O3in go céimeanna δ agus θ go χ.Tá dea-chobhsaíocht cheimiceach agus cobhsaíocht theirmeach maith, inoiriúnaitheacht ard, agus amhábhair saor ar fáil go héasca ag ábhair neamhchoitianta cré.Is féidir feabhas a chur ar chobhsaíocht theirmeach, friotaíocht ocsaídiúcháin ardteochta agus airíonna meicniúla an iompróra le heilimintí cré annamh a chur leis, agus aigéadacht dromchla an iompróra a choigeartú. Is iad La agus Ce na heilimintí modhnuithe is coitianta a úsáidtear agus a ndearnadh staidéar orthu.Fuair Lu Weiguang agus daoine eile amach gur chuir gnéithe tearc-chré go héifeachtach cosc ar mhór-idirleathadh na gcáithníní alúmana, chosain La agus Ce na grúpaí hiodrocsaile ar dhromchla alúmana, chuir siad bac ar shintéiriú agus claochlú céim, agus laghdaigh sé damáiste teocht ard do struchtúr mesoporous. .Tá achar dromchla ard sainiúil agus toirt pore fós ag an alúmana ullmhaithe. Mar sin féin, laghdóidh an iomarca nó ró-bheag eilimint cré annamh cobhsaíocht theirmeach alúmana.Dúirt Li Yanqiu et al.cuireadh 5% La2O3to γ-Al2O3 leis, rud a d'fheabhsaigh cobhsaíocht theirmeach agus mhéadaigh sé an toirt pore agus achar dromchla sonrach an iompróra alúmana.Mar atá le feiceáil i bhFíor 6, La2O3 curtha le γ-Al2O3, Feabhas a chur ar chobhsaíocht theirmeach iompróra ilchodach cré-annamh.
Le linn dópáil a dhéanamh ar cháithníní nana-shnáithíneacha le La go MA, tá achar dromchla BET agus toirt pore MA-La níos airde ná iad siúd de MA nuair a mhéadaíonn an teocht cóireála teasa, agus tá éifeacht mhoillithe soiléir ag dópáil le La ar shintéiriú ard. teocht.mar a thaispeántar i bhfíor.7, leis an méadú ar an teocht, La bac ar an imoibriú fás gráin agus claochlú chéim, agus figs.Léiríonn 7a agus 7c carnadh cáithníní nana-shnáithíneacha.i bhfíor.7b, tá trastomhas na gcáithníní móra arna dtáirgeadh ag cailcíniú ag 1200 ℃ thart ar 100nm. Marcanna sé shintéiriú suntasach MA.Ina theannta sin, i gcomparáid le MA-1200, ní comhiomlán MA-La-1200 tar éis cóireála teasa.Le La a chur leis, tá cumas shintéirithe níos fearr ag cáithníní nana-snáithín.fiú ag teocht chailcínithe níos airde, tá doped La fós an-scaipthe ar dhromchla MA.Is féidir La modhnaithe MA a úsáid mar iompróir Pd catalaíoch in imoibriú ocsaídiúcháin C3H8.
Fíor 6 Samhail struchtúir d'alúmana shintéirithe le agus gan eilimintí tearc-chré
Fíor 7 íomhánna TEM de MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c) agus MA-La-1200(d)
4 Conclúid
Tugtar isteach an dul chun cinn maidir le hullmhú agus cur i bhfeidhm feidhmiúil na n-ábhar MA modhnaithe tearc-chré.Úsáidtear MA modhnaithe cré-annamh go forleathan.Cé go bhfuil go leor taighde déanta maidir le cur i bhfeidhm catalaíoch, cobhsaíocht theirmeach agus asaithe, tá ardchostas, méid íseal dópála, droch-ordú ag go leor ábhar agus tá siad deacair a bheith tionsclaíoch.Is gá an obair seo a leanas a dhéanamh sa todhchaí: comhdhéanamh agus struchtúr MA modhnaithe cré-annamh a bharrfheabhsú, roghnaigh an próiseas cuí,Freastal ar an bhforbairt fheidhmiúil;Samhail rialaithe próisis a bhunú bunaithe ar phróiseas feidhmiúil chun costais a laghdú agus táirgeadh tionsclaíoch a bhaint amach;D'fhonn na buntáistí a bhaineann le hacmhainní tearc-chré na Síne a uasmhéadú, ba cheart dúinn iniúchadh a dhéanamh ar mheicníocht modhnú MA tearc-chré, feabhas a chur ar theoiric agus ar phróiseas ullmhú MA modhnaithe cré-annamh.
Tionscadal Ciste: Tionscadal Nuálaíochta Foriomlán Eolaíochta agus Teicneolaíochta Shaanxi (2011KTDZ01-04-01);Tionscadal Taighde Eolaíochta Speisialta Cúige Shaanxi 2019 (19JK0490);Tionscadal taighde eolaíoch speisialta 2020 de chuid Huaqing College, Xi 'Ollscoil Ailtireachta agus Teicneolaíochta (20KY02)
Foinse: Rare Earth
Am postála: Jul-04-2022