Starp nedzirdīgajiem oksīdiem alumīnija oksīdam ir labas mehāniskās īpašības, izturība pret augstu temperatūru un izturība pret koroziju, savukārt mezoporam alumīnija oksīdam (MA) ir regulējams poru lielums, liels specifisks virsmas laukums, liels poru tilpums un zemas ražošanas izmaksas, ko plaši izmanto katalīzē, kontrolējama zāļu izdalīšanās, adsorbcija un citi lauki, piemēram, krekinga, hidrokroka un hidrodesulācijas adsorbcijas veidošana. Alumīnija oksīds parasti tiek izmantots rūpniecībā, bet tas tieši ietekmēs alumīnija oksīda darbību, kalpošanas laiku un katalizatora selektivitāti. Piemēram, automobiļu izplūdes attīrīšanas procesā nogulsnētie piesārņotāji no motoreļļas piedevām veidos koksu, kas izraisīs katalizatora poras aizsprostojumu, tādējādi samazinot katalizatora aktivitāti. Virsmaktīvo vielu var izmantot, lai pielāgotu alumīnija oksīda nesēja struktūru, lai veidotu MA.Iziet tās katalītisko veiktspēju.
MA ir ierobežota ietekme, un aktīvie metāli tiek deaktivizēti pēc augstas temperatūras kalcinēšanas. Turklāt pēc augstas temperatūras kalcinēšanas mezopora struktūra sabrūk, MA skelets atrodas amorfā stāvoklī, un virsmas skābums nevar atbilst tā prasībām funkcionalizācijas jomā. Bieži nepieciešama modifikācijas apstrāde, lai uzlabotu MA materiālu katalītisko aktivitāti, mezoporo struktūras stabilitāti, virsmas termisko stabilitāti un virsmas skābumu virsmas skābums.Kommonizācijas modifikācijas grupās ietilpst metāla heteroatomi (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr utt. skelets.
Retu zemes elementu īpašā elektronu konfigurācija padara to savienojumus ar īpašām optiskām, elektriskām un magnētiskām īpašībām, un to izmanto katalītiskos materiālos, fotoelektriskos materiālos, adsorbcijas materiālos un magnētiskajos materiālos. Retu zemju modificētie mezoporie materiāli var pielāgot skābes (sārmu) īpašību, palielināt skābekļa vakanci un sintezēt metāla nanokristālisko katalizatoru ar vienmērīgu izkliedi un stabilu nanometru skalu. Piemērotie porainie materiāli un retzemes var uzlabot metāla nanokristālu virsmas izkliedes virsmas dispersiju un katalizatoru izturību pret oglekļa nodalījumu. Šajā rakstā tiks ieviesta MA retzemju modifikācija un funkcionalizācija, lai uzlabotu katalītisko veiktspēju, termisko stabilitāti, skābekļa uzglabāšanas jaudu, specifisko virsmas laukumu un poru struktūru.
1 Ma sagatavošana
1.1. Alumīnija oksīda nesēja sagatavošana
Alumīnija oksīda nesēja sagatavošanas metode nosaka tā poru struktūras sadalījumu, un tās kopējās sagatavošanas metodes ietver pseido-boehmīta (PB) dehidratācijas metodi un sol-gel metodi. Pseudoboehmite (Pb) vispirms ierosināja ar Calvet, un H+veicināja peptizāciju, lai iegūtu γ-aloh koloidālo PB, kas satur starpslāņu ūdeni, kas tika kalcinēts un dehidrēts augstā temperatūrā, veidojot alumīnija oksīdu. Saskaņā ar dažādām izejvielām to bieži sadala nokrišņu metodē, karbonizācijas metodē un alkoholumīnija hidrolīzes metodē. Pb koloidālo šķīdību ietekmē kristalitāte, un tā ir optimizēta, palielinoties kristāliskumam, un to ietekmē arī darbības procesa parametri.
Pb parasti sagatavo ar nokrišņu metodi. Sārmu pievieno alumināta šķīdumā vai skābi pievieno alumināta šķīdumā un izgulsnējas, lai iegūtu hidratētu alumīnija oksīdu (sārmu nokrišņi), vai arī skābi pievieno alumināta nokrišņu daudzums, lai iegūtu alumīnija oksīda monohidrātu, kuru pēc tam mazgā, žāvē un kalcinē, lai iegūtu PB. Nokrišņu metodi ir viegli darbināma un zemu izmaksu, ko bieži izmanto rūpnieciskajā ražošanā, bet to ietekmē daudzi faktori (šķīdums pH, koncentrācija, temperatūra utt.). Un šis nosacījums daļiņu iegūšanai ar labāku izkliedējamību ir stingri. Karbonizācijas metodē Al (OH) 3I, kas iegūts, reaģējot uz CO2and NaAlo2, un PB var iegūt pēc novecošanās. Šai metodei ir vienkāršas darbības, augstas produktu kvalitātes, bez zemu izmaksu un zemu izmaksu priekšrocības, un tā var pagatavot alumīnija oksīdu ar augstu katalītisko aktivitāti, lielisku izturību pret koroziju un augstu specifisko virsmas laukumu ar zemu ieguldījumu un augstu atdevi. Alkoksīda hidrolīzes metode bieži tiek izmantota, lai sagatavotu augstas tīrības PB. Alumīnija alkoksīds tiek hidrolizēts, veidojot alumīnija oksīda monohidrātu, un pēc tam apstrādāts, lai iegūtu augstas tīrības pakāpi PB, kam ir laba kristalitāte, vienmērīgs daļiņu lielums, koncentrēta poru lieluma sadalījums un sfērisko daļiņu augsta integritāte. Tomēr process ir sarežģīts, un ir grūti atgūties, ņemot vērā noteiktus toksiskus organiskos šķīdinātājus.
Turklāt neorganiskos sāļus vai metālu organiskos savienojumus parasti izmanto, lai sagatavotu alumīnija oksīda prekursorus ar sol gēla metodi, un, lai sagatavotu šķīdumus, lai radītu sol, pievieno tīru ūdeni vai organiskus šķīdinātājus, kas pēc tam tiek žāvēti, žāvēti un grauzdēti. Pašlaik alumīnija oksīda sagatavošanas process joprojām tiek uzlabots, pamatojoties uz PB dehidratācijas metodi, un karbonizācijas metode ir kļuvusi par galveno rūpnieciskās alumīnija oksīda ražošanas metodi tās ekonomikas un vides aizsardzības dēļ.Alumīnija oksīda, kas sagatavota ar sol-gel metodi, ir piesaistījusi daudz uzmanības, jo tā ir vienveidīgāka poru lieluma sadale, kas ir potenciāla metode, bet tai ir jāpilnveido rūpniecības rūpniecības piemērošana.
1.2 MA sagatavošana
Parastais alumīnija oksīds nevar izpildīt funkcionālās prasības, tāpēc ir nepieciešams sagatavot augstas veiktspējas MA. Sintēzes metodēs parasti ietilpst šāda: nanoizplatīšanas metode ar oglekļa veidni kā cietu veidni; SDA sintēze: iztvaikošanas izraisīts pašsavienojuma process (EISA) tādu mīksto veidņu klātbūtnē kā SDA un citas katjonu, anjonu vai nejonu virsmaktīvās vielas.
1.2.1 EISA process
Mīksto šablonu izmanto skābā stāvoklī, kas ļauj izvairīties no sarežģītā un laikietilpīgā cietās membrānas metodes procesa un var realizēt nepārtrauktu atvēruma modulāciju. MA sagatavošana EISA ir piesaistījusi daudz uzmanības, jo tai ir viegli pieejamība un reproducējamība. Var sagatavot dažādas mezoporiskas struktūras. MA poru lielumu var noregulēt, mainot virsmaktīvās vielas hidrofobās ķēdes garumu vai pielāgojot hidrolīzes katalizatora molāro attiecību pret alumīnija prekursoru šķīdumā. Tāpēc EISA, kas pazīstama arī kā vienpakāpes sintēze un modifikācija Sol-gel metode ar augstu virsmas laukumu MA un sakārtota mezoporiska alumīna (OMA), kas ir dažādas mīkstas templates, tādas p12., F12. trietanolamīns (tēja) utt. EISA var nomainīt organoalumīnija prekursoru, piemēram, alumīnija alkoksīdu un virsmaktīvo vielu veidņu, parasti alumīnija izopropoksīda un p123, lai nodrošinātu mezoporisko materiālu nodrošināšanu. veido virsmaktīvās vielas micellas Sol.
EISA procesā neūdens šķīdinātāju (piemēram, etanola) un organisko kompleksu līdzekļu izmantošana var efektīvi palēnināt organoalumīnija prekursoru hidrolīzi un kondensācijas ātrumu un izraisīt OMA materiālu, piemēram, Al (vai) 3 un alumīnija izopropoksīda montāžu. Tomēr neūdens gaistošos šķīdinātājos virsmaktīvās vielas veidnes parasti zaudē hidrofilitāti/hidrofobitāti. Turklāt hidrolīzes un polikondensācijas kavēšanās dēļ starpposma izstrādājumam ir hidrofobiska grupa, kas apgrūtina mijiedarbību ar virsmaktīvo vielu veidni. Tikai tad, ja virsmaktīvās vielas koncentrācija un hidrolīzes pakāpe un alumīnija polikondensācija tiek pakāpeniski palielināta šķīdinātāja iztvaikošanas procesā, var notikt veidnes un alumīnija montāža. Tāpēc daudzi parametri, kas ietekmē šķīdinātāju iztvaikošanas apstākļus, kā arī prekursoru, piemēram, temperatūras, relatīvā mitruma, katalizatora, šķīdinātāja iztvaikošanas ātruma utt. Hidrolīzes un kondensācijas reakciju, ietekmēs galīgo montāžas struktūru. Kā parādīts attēlā. 1, OMA materiāli ar augstu termisko stabilitāti un augstu katalītisko veiktspēju tika sintezēti ar solvotermiski atbalstītu iztvaikošanas izraisītu pašsavienojumu (SA-EISA). Ārstēšana ar solvotermisku veicināja pilnīgu alumīnija prekursoru hidrolīzi, veidojot maza izmēra klastera alumīnija hidroksilgrupas, kas pastiprināja mijiedarbību starp virsmaktīvajām vielām un alumīniju. Divdimensionālā sešstūra mezofāze tika veidota EISA procesā un kalcinēta 400 ℃ formā OMA. Tradicionālajā EISA procesā iztvaikošanas procesu pievieno organoalumīnija prekursora hidrolīze, tāpēc iztvaikošanas apstākļiem ir būtiska ietekme uz OMA reakciju un galīgo struktūru. Solvotermiskā apstrādes posms veicina pilnīgu alumīnija prekursora hidrolīzi un rada daļēji kondensētu klasterizētu alumīnija hidroksilgrupu.oma veidojas plašā iztvaikošanas apstākļos. Salīdzinot ar MA, kas sagatavota ar tradicionālo EISA metodi, OMA, kas sagatavota ar SA-EISA metodi, ir lielāks poru tilpums, labāks specifiskais virsmas laukums un labāka termiskā stabilitāte. Nākotnē EISA metodi var izmantot, lai sagatavotu īpaši lielu atvērumu MA ar augstu reklāmguvumu līmeni un lielisku selektivitāti, neizmantojot reaminga aģentu.
1. attēls
1.2.2 Citi procesi
Parastā MA sagatavošana prasa precīzu sintēzes parametru kontroli, lai sasniegtu skaidru mezoporu struktūru, un arī veidņu materiālu noņemšana ir izaicinoša, kas sarežģī sintēzes procesu. Pašlaik daudzās literatūrās ir ziņots par MA sintēzi ar dažādām veidnēm. Pēdējos gados pētījumos galvenā uzmanība tika pievērsta MA sintēzei ar glikozi, saharozi un cieti kā alumīnija izopropoksīda veidnes ūdens šķīdumā. Lielākā daļa no šiem MA materiāliem tiek sintezēti no alumīnija nitrāta, sulfāta un alkoksīda kā alumīnija avoti. MA CTAB iegūst arī, tiešā veidā modificējot PB kā alumīnija avotu. MA ar dažādām strukturālām īpašībām, ti, al2O3) -1, al2O3) -2 un al2O3An un ir laba termiskā stabilitāte. Virsmaktīvās vielas pievienošana nemaina Pb raksturīgo kristāla struktūru, bet maina daļiņu kaudzes režīmu. Turklāt AL2O3-3 veidošanos veido nanodaļiņu saķere, kas stabilizēta ar organisku šķīdinātāja piespraušanu vai apkopošanu ap piespraušanu. Tomēr AL2O3-1 poru lieluma sadalījums ir ļoti šaurs. Turklāt pallādija bāzes katalizatori tika sagatavoti ar sintētisko MA kā nesēju. Metāna sadedzināšanas reakcija, katalizators, ko atbalstīja AL2O3-3, parādīja labu katalītisko veiktspēju.
Pirmo reizi MA ar salīdzinoši šauru poru lieluma sadalījumu tika sagatavota, izmantojot lētu un alumīniju bagātu alumīnija melno sārņu Abdu. Ražošanas process ietver ekstrakcijas procesu zemā temperatūrā un normālā spiedienā. Cietās daļiņas, kas atstātas ekstrakcijas procesā, nepiesārņos vidi, un tās var salikt ar zemu risku vai atkārtoti izmantot kā pildvielu vai apkopot konkrētu pielietojumu. Sintezētās MA īpašais virsmas laukums ir 123 ~ 162m2/g, poru lieluma sadalījums ir šaurs, pīķa rādiuss ir 5,3 nm, un porainība ir 0,37 cm3/g. Materiāls ir nanoizmēra un kristāla izmērs ir aptuveni 11 nm. Cietā stāvokļa sintēze ir jauns process, lai sintezētu MA, ko var izmantot, lai iegūtu radioķīmisko absorbciju klīniskai lietošanai. Alumīnija hlorīds, amonija karbonāts un glikozes izejvielas tiek sajaukti molārajā attiecībā 1: 1,5: 1,5, un MA tiek sintezēta ar jaunu cietvielu mehāniskām reakcijām. Saprotot lielas devas131i [NAI] kapsulas vairogdziedzera vēža ārstēšanai.
Rezumējot, nākotnē var izstrādāt arī mazas molekulārās veidnes, lai izveidotu daudzlīmeņu sakārtotas poru struktūras, efektīvi pielāgot materiālu struktūru, morfoloģiju un virsmas ķīmiskās īpašības un radīt lielu virsmas laukumu un sakārtotu tārpu caurumu. Izpētiet lētas veidnes un alumīnija avotus, optimizējiet sintēzes procesu, noskaidrojiet sintēzes mehānismu un vadiet procesu.
2 mA modifikācijas metode
MA nesējā vienmērīgas aktīvo komponentu vienmērīgas sadalīšanas metodes ietver piesūcināšanu, in situ sintezē, nokrišņus, jonu apmaiņu, mehānisku sajaukšanu un kausēšanu, starp kurām visbiežāk tiek izmantoti pirmie divi.
2.1 Situ sintēzes metode
Funkcionālā modifikācijā izmantotās grupas tiek pievienotas MA sagatavošanas procesā, lai modificētu un stabilizētu materiāla skeleta struktūru un uzlabotu katalītisko veiktspēju. Process ir parādīts 2. attēlā. Liu et al. Sintezēta Ni/Mo-Al2O3in situācija ar P123 kā veidni. Gan Ni, gan MO tika izkliedēti sakārtotos MA kanālos, neiznīcinot MA mezoporo struktūru, un katalītiskā veiktspēja acīmredzami tika uzlabota. In situ augšanas metodes pieņemšana sintezētajā gamma-al2o3substrātā, salīdzinot ar γ-Al2O3, mno2-al2o3has lielāku likmju specifisko virsmas laukumu un poru tilpumu, un tai ir bimodāla mezopora struktūra ar šauro poru lieluma sadalījumu. MNO2-Al2O3HA ātrā adsorbcijas ātrums un augsta efektivitāte F-, un tam ir plašs pH lietojumprogrammu diapazons (pH = 4 ~ 10), kas ir piemērots praktiskiem rūpnieciskiem pielietojuma apstākļiem. MnO2-Al2O3is pārstrādes veiktspēja ir labāka nekā γ-Al2O.Sstrukturālā stabilitāte ir jāoptimizē. Rezumējot, MA modificētajiem materiāliem, kas iegūti ar in situ sintēzi, ir laba strukturālā secība, spēcīga mijiedarbība starp grupām un alumīnija oksīda nesējiem, cieša kombinācija, liela materiāla slodze, un tos nav viegli izraisīt aktīvo komponentu izdalīšanās katalītiskās reakcijas procesā, un katalītiskā veiktspēja ir ievērojami uzlabota.
2. attēls
2.2 Impregnācijas metode
Iegremdē sagatavoto MA modificētajā grupā un iegūstot modificēto MA materiālu pēc apstrādes, lai realizētu katalīzes, adsorbcijas un tamlīdzīgu iedarbību. Cai et al. Sagatavota MA no P123 ar SOL-GEL metodi un iemērc to etanola un tetraetilēnenepentamīna šķīdumā, lai iegūtu amino modificētu MA materiālu ar spēcīgu adsorbcijas veiktspēju. Turklāt Belkacemi et al. Ar to pašu procesu, kas iemērkts ZnCl2Solution, lai iegūtu sakārtotu cinka leģētu modificēto MA materiālus. Specifiskais virsmas laukums un poru tilpums ir attiecīgi 394m2/g un 0,55 cm3/g. Salīdzinot ar in situ sintēzes metodi, impregnēšanas metodei ir labāka elementu izkliede, stabila mezopora struktūra un laba adsorbcijas veiktspēja, bet mijiedarbības spēks starp aktīvajiem komponentiem un alumīnija oksīda nesēju ir vāja, un katalītisko aktivitāti viegli traucē ārējie faktori.
3 funkcionālais progress
Retu Zemes MA sintēze ar īpašām īpašībām ir attīstības tendence nākotnē. Pašlaik ir daudz sintēzes metožu. Procesa parametri ietekmē MA veiktspēju. MA īpašo virsmas laukumu, poru tilpumu un poru diametru var pielāgot pēc veidnes veida un alumīnija prekursora sastāva. Kalcinēšanas temperatūra un polimēra veidnes koncentrācija ietekmē MA īpašo virsmas laukumu un poru tilpumu. Suzuki un Yamauchi atklāja, ka kalcinēšanas temperatūra ir palielinājusies no 500 ℃ līdz 900 ℃. Apertūru var palielināt un virsmas laukumu var samazināt. Turklāt retzemju modifikācijas apstrāde uzlabo MA materiālu virsmas termisko stabilitāti, strukturālo stabilitāti un virsmas skābumu katalītiskajā procesā un atbilst MA funkcionalizācijas attīstībai.
3.1 Defluorination adsorbent
Fluors dzeramajā ūdenī Ķīnā ir nopietni kaitīgs. Turklāt fluora satura palielināšanās rūpnieciskā cinka sulfāta šķīdumā izraisīs elektrodu plāksnes koroziju, darba vides pasliktināšanos, elektriskā cinka kvalitātes samazināšanos un pārstrādātā ūdens daudzuma samazināšanos skābes ražošanas sistēmā un fluidizētas gultas krāsns grauzdēšanas gāzes elektrolīzes procesam. Pašlaik adsorbcijas metode ir vispievilcīgākā starp izplatītajām mitru deflācijas metodēm. Tomēr ir daži trūkumi, piemēram, slikta adsorbcijas spēja, šaurs pieejamais pH diapazons, sekundārais piesārņojums un tā tālāk. Activated carbon, amorphous alumina, activated alumina and other adsorbents have been used for defluorination of water, but the cost of adsorbents is high, and the adsorption capacity of F-in neutral solution or high concentration is low.Activated alumina has become the most widely studied adsorbent for fluoride removal because of its high affinity and selectivity to fluoride at neutral pH value, but it is limited by the poor Fluorīda adsorbcijas spēja un tikai pie pH <6, vai tam var būt laba fluora adsorbcijas veiktspēja.MA ir piesaistījusi plašu uzmanību vides piesārņojuma kontrolē, jo tam ir lielais specifiskais virsmas laukums, unikālais poru lieluma efekts, skābes bāzes veiktspēja, termiskā un mehāniskā stabilitāte. Kundu et al. Sagatavota MA ar maksimālo fluora adsorbcijas spēju 62,5 mg/g. MA fluora adsorbcijas spēju lielā mērā ietekmē tā strukturālās īpašības, piemēram, specifisks virsmas laukums, virsmas funkcionālās grupas, poru lielums un kopējais poru lielums. MA struktūras un veiktspējas pielāgošana ir svarīgs veids, kā uzlabot tā adsorbcijas veiktspēju.
Sakarā ar LA cieto skābi un fluora cieto pamatīgumu pastāv spēcīga afinitāte starp LA un fluora joniem. Pēdējos gados daži pētījumi ir atklājuši, ka LA kā modifikators var uzlabot fluora adsorbcijas spēju. Tomēr retzemju adsorbentu zemās strukturālās stabilitātes dēļ šķīdumā tiek izskalots vairāk retu zemes, kā rezultātā rodas sekundārs ūdens piesārņojums un kaitējums cilvēku veselībai. No otras puses, augsta alumīnija koncentrācija ūdens vidē ir viena no cilvēku veselības indēm. Tāpēc ir nepieciešams sagatavot sava veida saliktu adsorbentu ar labu stabilitāti un bez izskalošanās vai mazāka citu elementu izskalošana fluora noņemšanas procesā. MA, ko modificēja LA un CE, tika sagatavota, izmantojot impregnēšanas metodi (La/Ma un CE/MA). Retu zemes oksīdi pirmo reizi tika veiksmīgi ielādēti uz MA virsmas, kurai bija augstāka defulācijas veiktspēja. Galvenie fluora noņemšanas mehānismi ir elektrostatiskā adsorbcija un ķīmiskā adsorbcija, virsmas pozitīvā lādiņa un ligandu apmaiņas reakcija ar virsmas hidrooksilgaismu, ar f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-f-ligandu. Fluora, La/Ma satur vairāk hidroksil adsorbcijas vietu, un F adsorbcijas spēja ir La/Ma> Ce/Ma> Ma secībā. Palielinoties sākotnējai koncentrācijai, palielinās fluora adsorbcijas spēja. Adsorbcijas efekts ir vislabākais, ja pH ir 5 ~ 9, un fluora adsorbcijas process ar langmuir izotermisko adsorbcijas modeli. Turklāt sulfātu jonu piemaisījumi alumīnija oksīdā var būtiski ietekmēt arī paraugu kvalitāti. Lai arī tika veikti saistītie pētījumi par retzemju modificētu alumīnija oksīdu, lielākā daļa pētījumu koncentrējas uz adsorbenta procesu, kuru ir grūti izmantot rūpnieciski. Nākotnē mēs varam izpētīt fluora kompleksa disociācijas mehānismu cinka sulfāta šķīdumā un migrācijas raksturlielumiem fluorīna joniem, iegūstiet efektīvu, zemu, zemu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfu sulfējošam sulfam crininam, kas ir zincin sulfs sulfs sulfs ctrin cinst. Hidrometalurģijas sistēma un izveidojiet procesa kontroles modeli augsta fluora šķīduma ārstēšanai, pamatojoties uz retzemju ma nano adsorbentu.
3.2 Katalizators
3.2.1. Metāna sausa reforma
Retzeme var pielāgot porainu materiālu skābumu (pamatīgumu), palielināt skābekļa vakanci un sintezēt katalizatorus ar vienmērīgu izkliedi, nanometru skalu un stabilitāti. To bieži izmanto, lai atbalstītu cēlos metālus un pārejas metālus, lai katalizētu CO2 metanāciju. Pašlaik retzemju modificētie mezoporiskie materiāli attīstās uz metāna sauso reformas (MDR), GOS un astes gāzes attīrīšanas fotokatalītisko sadalīšanos. Tomēr ni nanodaļiņu saķepināšana un oglekļa nogulsnēšanās uz Ni/Al2O3Ea virsmas virsmas līdz katalizatora straujai deaktivizācijai. Tāpēc ir nepieciešams pievienot paātrinātāju, modificēt katalizatora nesēju un uzlabot sagatavošanas ceļu, lai uzlabotu katalītisko aktivitāti, stabilitāti un apdegumu pretestību. Parasti retzemju oksīdus var izmantot kā strukturālos un elektroniskos promotorus neviendabīgos katalizatoros un izpilddirektorus veic Ni izkliedi un maina metāla Ni īpašības, veicot spēcīgu metāla atbalsta mijiedarbību.
MA plaši izmanto, lai uzlabotu metālu izkliedi un nodrošinātu aktīvo metālu ierobežošanu, lai novērstu to aglomerāciju. LA2O3 ar augstu skābekļa uzglabāšanas spēju palielina oglekļa izturību pārveidošanas procesā un LA2O3Promotē CO izkliede uz mezoporu alumīnija oksīda, kurai ir augsta reformējoša aktivitāte un izturība. LA2O3Promoter palielina CO/MA katalizatora MDR aktivitāti, un CO3O4 un Coal2O4Phases veidojas uz katalizatora virsmas. Tomēr ļoti izkliedētie La2O3has mazie graudi 8nm ~ 10nm. MDR procesā in situ mijiedarbība starp LA2O3 un CO2formed La2O2CO3mesophase, kas izraisīja efektīvu CXHY novēršanu uz katalizatora virsmas. LA2O3Promotes ūdeņraža samazināšana, nodrošinot lielāku elektronu blīvumu un uzlabojot skābekļa vakanci 10%CO/MA. LA2O3REDUCES CH4CONSIPĒTĀJĀS AKTIVĒTĀS ENERĢIJAS Pievienošana. Tāpēc CH4Increded līdz 93,7% konvertācijas ātrums pie 1073K K. La2O3IMPLAD katalītiskās aktivitātes pievienošana veicināja H2 samazināšanos, palielināja CO0 aktīvo vietu skaitu, radīja mazāk nogulsnētas oglekļa un palielināja skābekļa vakanci līdz 73,3%.
CE un PR tika atbalstīti uz Ni/Al2O3Catalyst ar vienāda apjoma impregnēšanas metodi Li Xiaofeng. Pēc CE un PR pievienošanas selektivitāte H2Incread un CO selektivitāte samazinājās. MDR, ko modificēja PR, bija lieliskas katalītiskās spējas, un selektivitāte pret H2Inclused no 64,5% līdz 75,6%, savukārt selektivitāte līdz CO samazinājās no 31,4% Peng Shujing et al. Izmantotā sol-gela metode, CE modificēta MA tika sagatavota ar alumīnija izopropoksīdu, izopropanola šķīdinātāju un cerija nitrāta heksahidrātu. Produkta īpašais virsmas laukums bija nedaudz palielināts. CE pievienošana samazināja stienām līdzīgu nanodaļiņu agregāciju uz MA virsmas. Dažas hidroksilgrupas uz γ-al2O3 virsmas galvenokārt bija pārklājušas ar CE savienojumiem. Tika uzlabota MA termiskā stabilitāte, un pēc kalcinēšanas 10 stundas pēc kalcinēšanas nenotika kristāla fāzes transformācija.Wang Baowei et al. Sagatavota MA materiāla izpilddirektore-Al2O4BY koprecitācijas metode. Izpilddirektors ar kubikmetru maziem graudiem bija vienmērīgi izkliedēts alumīnija oksīdā. Pēc CO un MO atbalstīšanas izpilddirektorā CO2-Al2O4, izpilddirektors 22 tika efektīvi kavējis mijiedarbību starp alumīnija oksīdu un aktīvo komponentu CO un MO
Retzemju veicinātāji (LA, CE, Y un SM) tiek apvienoti ar MDR CO/MA katalizatoru, un process ir parādīts att. 3. Retzemju veicinātāji var uzlabot CO izkliedi uz MA nesēju un kavēt CO daļiņu aglomerāciju. jo mazāks daļiņu izmērs, jo spēcīgāka ir MA mijiedarbība, jo spēcīgāka ir katalītiskā un saķepināšanas spēja YCO/MA katalizatorā un vairāku promotoru pozitīvā ietekme uz MDR aktivitāti un oglekļa nogulsnēšanos.fig. 4 ir HRTEM attēls pēc MDR apstrādes 1023K, CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3,1 8 stundas. Co daļiņas pastāv melno plankumu veidā, savukārt MA nesēji pastāv pelēkā veidā, kas ir atkarīgs no elektronu blīvuma atšķirības. HRTEM attēlā ar 10%CO/MA (4.b att.) CO metāla daļiņu aglomerācija tiek novērota uz MA nesējiem Retu zemes promotora pievienošana samazina CO daļiņas līdz 11,0nm ~ 12,5 nm. YCO/MA ir spēcīga mijiedarbība ar MA, un tās saķepināšanas veiktspēja ir labāka nekā citi katalizatori. Turklāt, kā parādīts Fig. 4B līdz 4F, katalizatoriem tiek ražoti dobi oglekļa nanodaļas (CNF), kas uzturas saskarē ar gāzes plūsmu un neļauj katalizatoru deaktivizēt.
3. att. Retzemju pievienošanas ietekme uz fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām un CO/MA katalizatora MDR katalītiskā veiktspēja
3.2.2 Deoksidācijas katalizators
Fe2O3/mezo-ceal, uz CE-leģētu FE bāzes dezoksidācijas katalizatoru, tika sagatavots, oksidatīvi dehidrogenējot 1-butēnu ar CO2AS mīksto oksidantu, un tika izmantots 1,3-butadiēna (BD) sintēzē. CE bija ļoti izkliedēta alumīnija oksīda matricā, un Fe2O3/Meso bija ļoti izkliedēts 2O3/mezo-ceal-100 katalizators ir ne tikai ļoti izkliedētām dzelzs sugām un labas strukturālās īpašības, bet arī laba skābekļa uzglabāšanas spēja, tāpēc tai ir laba adsorbcija un CO2 aktivizācijas spēja. Kā parādīts 5. attēlā, TEM attēli parāda, ka Fe2O3/Meso-Ceal-100 ir RegularIt parāda, ka mezokālā-100 tārpiem līdzīgā kanāla struktūra ir vaļīga un poraina, kas ir labvēlīga aktīvās sastāvdaļu izkliedēšanai, bet ļoti izkliedēts CE ir veiksmīgi lutināts alumīnija matricā. Noble Metal Catalyst pārklājuma materiāls, kas atbilst īpaši zemajiem mehānisko transportlīdzekļu emisijas standartam, ir izstrādājis poru struktūru, labu hidrotermisko stabilitāti un lielu skābekļa uzglabāšanas jaudu.
3.2.3 Transportlīdzekļu katalizators
Lai iegūtu automobiļu katalizatora pārklājuma materiālus, PD-RH atbalstīja kvartāra alumīnija bāzes retzemju kompleksus Alcezrtiox un Allazrtiox. Mezoporo alumīnija bāzes retzemju kompleksu PD-RH/ALC var veiksmīgi izmantot kā CNG transportlīdzekļa izplūdes attīrīšanas katalizatoru ar labu izturību, un CH4, kas ir CNG transportlīdzekļa izplūdes gāzu galvenā sastāvdaļa, pārveidošanas efektivitāte ir pat 97,8%. Izmantojiet hidrotermisku vienpakāpes metodi, lai sagatavotu šo retzemju MA kompozītmateriālu, lai realizētu pašsavienojumu, tika sintezēti sakārtoti mezoporiski prekursori ar metastabilu stāvokli un augstu agregāciju, un atkārtotai atkārtotai sintēzei, kas atbilst “savienojuma augšanas vienības” modelim, tādējādi realizējot automobiļu izplūde pēc trīsvirzienu katalītiskā konvertora attīrīšanu.
4. attēls.
5. attēls. TEM attēls (A) un EDS elementa diagramma (B, C) no Fe2O3/Meso-Ceal-100
3.3 Gaismas priekšnesums
Retu zemes elementu elektroni ir viegli satraukti, pārejot starp dažādiem enerģijas līmeņiem un izstaro gaismu. Retzemju jonus bieži izmanto kā aktivatorus, lai sagatavotu luminiscējošus materiālus. Retzemju jonus var ielādēt uz alumīnija fosfāta dobu mikrosfēru virsmas ar koprecitācijas metodi un jonu apmaiņas metodi, un var sagatavot luminiscējošus materiālus Alpo4∶re (La, CE, PR, ND). Luminiscējošais viļņa garums atrodas gandrīz ultravioletā reģionā.MA ir izgatavota plānās plēvēs, pateicoties tās inercei, zemai dielektriskai konstantei un zemai vadītspējai, kas padara to piemērojamu elektriskajām un optiskajām ierīcēm, plānām plēvēm, barjerām, sensoriem utt. To var izmantot arī viendimensiju fotoniskiem kristāliem, enerģijas ražošanas un anti-refleksijas pārklājumiem. Šīs ierīces ir sakrautas plēves ar noteiktu optiskā ceļa garumu, tāpēc ir nepieciešams kontrolēt refrakcijas indeksu un biezumu. Pašreizējā, titāna dioksīda un cirkonija oksīda ar augstu refrakcijas indeksu un silīcija dioksīdu ar zemu refrakcijas indeksu bieži izmanto, lai izstrādātu un veidotu šādas ierīces. Tiek paplašināts materiālu pieejamības diapazons ar dažādām virsmas ķīmiskajām īpašībām, kas ļauj projektēt uzlabotus fotonu sensorus. MA un oksihidroksīda plēvju ieviešana optisko ierīču projektēšanā parāda lielu potenciālu, jo refrakcijas indekss ir līdzīgs silīcija dioksīda tai. Bet ķīmiskās īpašības ir atšķirīgas.
3.4 Termiskā stabilitāte
Palielinoties temperatūrai, saķepināšana nopietni ietekmē MA katalizatora lietošanas efektu, un specifiskais virsmas laukums samazinās un γ-al2O3in kristāliskā fāze pārveidojas par δ un θ līdz χ fāzēm. Retzemju materiāliem ir laba ķīmiskā stabilitāte un termiskā stabilitāte, augsta pielāgošanās spēja, kā arī viegli pieejamas un lētas izejvielas. Retu zemes elementu pievienošana var uzlabot termisko stabilitāti, nesēja izturību pret augstu temperatūru oksidācijas izturību un mehāniskās īpašības un pielāgot nesēja virszemes skābumu.LA un CE ir visbiežāk izmantotie un izpētītie modifikācijas elementi. Lu Veiguangs un citi atklāja, ka retzemju elementu pievienošana efektīvi novērsa alumīnija oksīda daļiņu difūziju, LA un CE aizsargāja hidroksilgrupas uz alumīnija oksīda virsmas, inhibēja saķepināšanu un fāzes transformāciju un samazināja augstas temperatūras bojājumus līdz mezoporiskai struktūrai. Sagatavotajam alumīnijam joprojām ir augsts specifisks virsmas laukums un poru tilpums. Tomēr pārāk daudz vai pārāk maz retzemju elementu samazinās alumīnija oksīda termisko stabilitāti. Li Yanqiu et al. Pievienots 5% LA2O3to γ-Al2O3, kas uzlaboja termisko stabilitāti un palielināja poru tilpumu un specifisko alumīnija oksīda nesēja laukumu. Kā redzams no 6. attēla, La2O3Added līdz γ-Al2O3, uzlabo retzemju kompozīta nesēja termisko stabilitāti.
Dopinga nano-fibrozu daļiņu ar LA līdz MA procesā BET virsmas laukums un poru tilpums ir lielāks nekā MA, kad paaugstinās termiskās apstrādes temperatūra, un dopingam ar LA ir acīmredzama kavējoša ietekme uz saķepināšanu augstā temperatūrā. kā parādīts attēlā. 7, paaugstinoties temperatūrai, LA kavē graudu augšanas un fāzes transformācijas reakciju, savukārt vīģes. 7a un 7c parāda nano-fibrozu daļiņu uzkrāšanos. Att. 7b, lielo daļiņu diametrs, kas ražots, kalcinējot pie 1200 ℃, ir aptuveni 100 nm.It iezīmē ievērojamo MA saķepināšanos. Turklāt, salīdzinot ar MA-1200, MA-LA-1200 pēc termiskās apstrādes nav agregāts. Pievienojot LA, nano-šķiedras daļiņām ir labākas saķepināšanas spējas. Pat augstākā kalcinēšanas temperatūrā leģēts LA joprojām ir ļoti izkliedēts uz MA virsmas. LA modificētu MA var izmantot kā PD katalizatora nesēju C3H8oksidācijas reakcijā.
6. attēls
7. attēls. MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-LA-400 (C) un MA-LA-1200 (D) attēli
4 Secinājums
Tiek ieviesta retzemju modificētu MA materiālu sagatavošanas progress un funkcionālā pielietošana. Retu zemi modificēta MA tiek plaši izmantota. Lai arī katalītiskā pielietojumā, termiskā stabilitāte un adsorbcija ir veikta daudz pētījumu, daudziem materiāliem ir augstas izmaksas, zema dopinga summa, slikta kārtība un tos ir grūti rūpnieciski attīstīt. Nākotnē jāveic šāds darbs: optimizējiet retzemju modificētas MA sastāvu un struktūru, atlasiet atbilstošo procesu, atbilst funkcionālajai attīstībai; Izveidot procesa vadības modeli, pamatojoties uz funkcionālo procesu, lai samazinātu izmaksas un realizētu rūpniecisko ražošanu; Lai maksimāli palielinātu Ķīnas retzemju resursu priekšrocības, mums vajadzētu izpētīt retzemju MA modifikācijas mehānismu, uzlabot retzemju modificētas MA sagatavošanas teoriju un procesu.
Fonda projekts: Shaanxi Science and Technology vispārējais inovāciju projekts (2011KTDZ01-04-01); Shaanxi provinces 2019. gada īpašais zinātnisko pētījumu projekts (19JK0490); 2020. gada Huaqing koledžas īpašais zinātnisko pētījumu projekts, XI 'Arhitektūras un tehnoloģijas universitāte (20ky02)
Avots: retzeme
Pasta laiks: jūlijs-04-2022