Antara oksida bukan silika, alumina mempunyai sifat mekanikal yang baik, rintangan suhu tinggi dan rintangan kakisan, manakala alumina mesoporus (MA) mempunyai saiz liang yang boleh laras, kawasan permukaan yang besar, jumlah liang yang besar dan kos pengeluaran yang rendah, yang digunakan secara meluas dalam pemangkinan, bahan. Alumina microporous biasanya digunakan dalam industri, tetapi ia secara langsung akan menjejaskan aktiviti alumina, hayat perkhidmatan dan pemilihan pemangkin. Sebagai contoh, dalam proses pembersihan ekzos kereta, bahan pencemar yang didepositkan dari bahan tambahan minyak enjin akan membentuk Coke, yang akan membawa kepada penyumbatan liang pemangkin, dengan itu mengurangkan aktiviti pemangkin. Surfaktan boleh digunakan untuk menyesuaikan struktur pembawa alumina untuk membentuk ma. menunjukkan prestasi pemangkinnya.
MA mempunyai kesan kekangan, dan logam aktif dinyahaktifkan selepas penalaan suhu tinggi. Di samping itu, selepas pengiraan suhu tinggi, struktur mesoporous runtuh, rangka MA berada dalam keadaan amorf, dan keasidan permukaan tidak dapat memenuhi keperluannya dalam bidang fungsian. Rawatan pengubahsuaian sering diperlukan untuk memperbaiki aktiviti pemangkin, kestabilan struktur mesoporous, kestabilan haba permukaan dan keasidan permukaan bahan MA. Kumpulan pengubahsuaian umum termasuk heteroatoms logam (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, dan sebagainya) atau doped ke dalam rangka.
Konfigurasi elektron khas unsur -unsur nadir bumi menjadikan sebatiannya mempunyai sifat optik, elektrik dan magnet khas, dan digunakan dalam bahan pemangkin, bahan fotoelektrik, bahan penjerapan dan bahan magnet. Bahan mesoporous yang diubahsuai di bumi boleh menyesuaikan harta asid (alkali), meningkatkan kekosongan oksigen, dan mensintesis pemangkin nanocrystalline logam dengan penyebaran seragam dan skala nanometer yang stabil. Dalam makalah ini, pengubahsuaian dan fungsian MA nadir bumi akan diperkenalkan untuk meningkatkan prestasi pemangkin, kestabilan haba, kapasiti penyimpanan oksigen, kawasan permukaan tertentu dan struktur liang.
Persediaan 1 Ma
1.1 Penyediaan pembawa alumina
Kaedah penyediaan pembawa alumina menentukan pengagihan struktur liangnya, dan kaedah penyediaannya yang sama termasuk kaedah dehidrasi pseudo-boehmite (PB) dan kaedah sol-gel. Pseudoboehmite (PB) pertama kali dicadangkan oleh Calvet, dan H+yang dipromosikan peptization untuk mendapatkan pb koloid γ-alooh yang mengandungi air interlayer, yang dikalkulasi dan dehidrasi pada suhu tinggi untuk membentuk alumina. Menurut bahan mentah yang berbeza, ia sering dibahagikan kepada kaedah pemendakan, kaedah karbonisasi dan kaedah hidrolisis alkohol.
PB biasanya disediakan oleh kaedah pemendakan. Alkali dimasukkan ke dalam larutan aluminat atau asid ditambah ke dalam larutan aluminat dan dicetuskan untuk mendapatkan alumina terhidrat (pemendakan alkali), atau asid ditambah ke dalam pemendakan aluminate untuk mendapatkan monohidrat alumina, yang kemudian dibasuh, dikeringkan dan dikalkulasikan untuk mendapatkan pb. Kaedah pemendakan mudah dikendalikan dan kos rendah, yang sering digunakan dalam pengeluaran perindustrian, tetapi ia dipengaruhi oleh banyak faktor (penyelesaian pH, kepekatan, suhu, dan lain -lain) dan keadaan itu untuk mendapatkan zarah dengan penyebaran yang lebih baik adalah ketat. Dalam kaedah pengkanan, Al (OH) 3is yang diperolehi oleh reaksi CO2 dan Naalo2, dan Pb boleh diperolehi selepas penuaan. Kaedah ini mempunyai kelebihan operasi mudah, kualiti produk yang tinggi, tiada pencemaran dan kos yang rendah, dan boleh menyediakan alumina dengan aktiviti pemangkin yang tinggi, rintangan kakisan yang sangat baik dan kawasan permukaan khusus yang tinggi dengan pelaburan yang rendah dan pulangan yang tinggi. Kaedah hidrolisis alkoksida alkoksida sering digunakan untuk menyediakan PB urusan tinggi. Alkoksida aluminium dihidrolisiskan untuk membentuk monohidrat aluminium oksida, dan kemudian dirawat untuk mendapatkan PB kesulitan tinggi, yang mempunyai kristal yang baik, saiz zarah seragam, pengedaran saiz liang pekat dan integriti zarah sfera yang tinggi. Walau bagaimanapun, prosesnya adalah rumit, dan sukar untuk pulih kerana penggunaan pelarut organik toksik tertentu.
Di samping itu, garam tak organik atau sebatian organik logam biasanya digunakan untuk menyediakan prekursor alumina dengan kaedah sol-gel, dan air tulen atau pelarut organik ditambah untuk menyediakan penyelesaian untuk menjana sol, yang kemudiannya gelled, kering dan panggang. Pada masa ini, proses penyediaan alumina masih diperbaiki berdasarkan kaedah dehidrasi PB, dan kaedah pemanasan telah menjadi kaedah utama untuk pengeluaran alumina perindustrian kerana ekonomi dan perlindungan alam sekitar.
1.2 Ma Penyediaan
Alumina konvensional tidak dapat memenuhi keperluan fungsional, jadi perlu menyediakan MA berprestasi tinggi. Kaedah sintesis biasanya termasuk: kaedah nano-casting dengan acuan karbon sebagai templat keras; Sintesis SDA: Proses pemasangan diri yang disebabkan oleh penyejatan (EISA) dengan kehadiran templat lembut seperti SDA dan surfaktan kationik, anionik atau nonionik yang lain.
1.2.1 Proses EISA
Templat lembut digunakan dalam keadaan berasid, yang menghindari proses membran keras yang rumit dan memakan masa dan dapat merealisasikan modulasi aperture yang berterusan. Penyediaan MA oleh EISA telah menarik banyak perhatian kerana ketersediaan dan kebolehulangan yang mudah. Struktur mesoporous yang berbeza boleh disediakan. Saiz liang MA boleh diselaraskan dengan mengubah panjang rantai hidrofobik surfaktan atau menyesuaikan nisbah molar pemangkin hidrolisis kepada prekursor aluminium dalam larutan. F127, triethanolamine (TEA), dan lain-lain. EISA boleh menggantikan proses pengumpulan bersama prekursor organoaluminium, seperti aluminium alkoxid dan templat surfaktan, biasanya aluminium isopropoksida dan p123, untuk menyediakan bahan-bahan yang boleh diperolehi. dan membenarkan perkembangan mesophase yang dibentuk oleh micelles surfaktan dalam sol.
Dalam proses EISA, penggunaan pelarut yang tidak berair (seperti etanol) dan agen kompleks organik dapat memperlahankan hidrolisis dan pemeluwapan prekursor organoaluminum dan mendorong bahan-bahan oma sendiri, seperti AL (OR) 3and aluminium isopropoksida. Walau bagaimanapun, dalam pelarut tidak menentu yang tidak beransur-ansur, templat surfaktan biasanya kehilangan hidrofilik/hidrofobisiti mereka. Di samping itu, disebabkan kelewatan hidrolisis dan polikondensasi, produk perantaraan mempunyai kumpulan hidrofobik, yang menjadikannya sukar untuk berinteraksi dengan templat surfaktan. Hanya apabila kepekatan surfaktan dan tahap hidrolisis dan polikondensasi aluminium secara beransur-ansur meningkat dalam proses penyejatan pelarut, dapatkan perhimpunan sendiri templat dan aluminium berlaku. Oleh itu, banyak parameter yang mempengaruhi keadaan penyejatan pelarut dan tindak balas hidrolisis dan pemeluwapan prekursor, seperti suhu, kelembapan relatif, pemangkin, kadar penyejatan pelarut, dan lain -lain, akan menjejaskan struktur pemasangan akhir. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, bahan-bahan OMA dengan kestabilan terma yang tinggi dan prestasi pemangkin yang tinggi disintesis oleh penyejatan bantuan solvotermal yang disebabkan oleh pemasangan diri (SA-EISA). Rawatan solvothermal mempromosikan hidrolisis lengkap prekursor aluminium untuk membentuk kumpulan hidroksil aluminium kluster bersaiz kecil, yang meningkatkan interaksi antara surfaktan dan aluminium. Dalam proses EISA tradisional, proses penyejatan disertai dengan hidrolisis prekursor organoaluminium, jadi keadaan penyejatan mempunyai pengaruh penting terhadap tindak balas dan struktur akhir OMA. Langkah rawatan solvothermal menggalakkan hidrolisis lengkap prekursor aluminium dan menghasilkan kumpulan hidroksil aluminium yang dikelompokkan sebahagiannya dibentuk di bawah pelbagai keadaan penyejatan. Berbanding dengan MA yang disediakan oleh kaedah EISA tradisional, OMA yang disediakan oleh kaedah SA-EISA mempunyai jumlah liang yang lebih tinggi, kawasan permukaan yang lebih baik dan kestabilan terma yang lebih baik. Pada masa akan datang, kaedah EISA boleh digunakan untuk menyediakan aperture ultra-besar MA dengan kadar penukaran yang tinggi dan selektiviti yang sangat baik tanpa menggunakan ejen reaming.
Rajah 1 carta aliran kaedah SA-EISA untuk mensintesis bahan OMA
1.2.2 Proses lain
Penyediaan MA konvensional memerlukan kawalan tepat parameter sintesis untuk mencapai struktur mesoporous yang jelas, dan penyingkiran bahan templat juga mencabar, yang merumitkan proses sintesis. Pada masa ini, banyak literatur telah melaporkan sintesis MA dengan templat yang berbeza. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, penyelidikan terutamanya memberi tumpuan kepada sintesis MA dengan glukosa, sukrosa dan kanji sebagai templat oleh aluminium isopropoksida dalam larutan akueus. Sebilangan besar bahan -bahan MA ini disintesis dari aluminium nitrat, sulfat dan alkoxide sebagai sumber aluminium. Ma CTAB juga diperolehi dengan pengubahsuaian langsung PB sebagai sumber aluminium. MA dengan sifat struktur yang berbeza, iaitu Al2O3) -1, Al2O3) -2 dan Al2O3 dan mempunyai kestabilan terma yang baik. Penambahan surfaktan tidak mengubah struktur kristal yang wujud Pb, tetapi mengubah mod zarah penyusunan. Di samping itu, pembentukan Al2O3-3 dibentuk oleh lekatan nanopartikel yang stabil oleh pasak pelarut organik atau pengagregatan di sekitar PEG. Walau bagaimanapun, pengedaran saiz liang Al2O3-1 sangat sempit. Di samping itu, pemangkin berasaskan paladium disediakan dengan sintetik MA sebagai reaksi pembakaran metana, pemangkin yang disokong oleh Al2O3-3 menunjukkan prestasi pemangkin yang baik.
Buat pertama kalinya, MA dengan pengedaran saiz liang yang agak sempit disediakan dengan menggunakan aluminium hitam yang kaya dan aluminium aluminium hitam. Proses pengeluaran termasuk proses pengekstrakan pada suhu rendah dan tekanan normal. Zarah -zarah pepejal yang ditinggalkan dalam proses pengekstrakan tidak akan mencemarkan alam sekitar, dan boleh ditumpuk dengan risiko rendah atau digunakan semula sebagai pengisi atau agregat dalam aplikasi konkrit. Kawasan permukaan spesifik MA yang disintesis ialah 123 ~ 162m2/g, pengedaran saiz liang sempit, radius puncak adalah 5.3nm, dan keliangan adalah 0.37 cm3/g. Bahan ini bersaiz nano dan saiz kristal adalah kira-kira 11nm. Sintesis keadaan pepejal adalah proses baru untuk mensintesis MA, yang boleh digunakan untuk menghasilkan penyerap radiokimia untuk kegunaan klinikal. Bahan mentah aluminium klorida, ammonium karbonat dan glukosa dicampur dalam nisbah molar 1: 1.5: 1.5, dan mA disintesis oleh reaksi mekanik pepejal pepejal baru. (1.7TBQ/ml), dengan itu menyedari penggunaan kapsul dos131I [NAI] yang besar untuk rawatan kanser tiroid.
Sebagai kesimpulan, pada masa akan datang, templat molekul kecil juga boleh dibangunkan untuk membina struktur liang yang diperintahkan pelbagai peringkat, dengan berkesan menyesuaikan struktur, morfologi dan sifat bahan kimia permukaan, dan menghasilkan kawasan permukaan yang besar dan memerintahkan Wormhole MA. Terokai templat murah dan sumber aluminium, mengoptimumkan proses sintesis, menjelaskan mekanisme sintesis dan membimbing proses.
Kaedah pengubahsuaian 2 ma
Kaedah-kaedah komponen aktif secara seragam pada pembawa MA termasuk impregnasi, synthe-sis-sis, hujan, pertukaran ion, pencampuran mekanikal dan lebur, di antaranya dua yang pertama adalah yang paling biasa digunakan.
2.1 Kaedah sintesis dalam-situ
Kumpulan yang digunakan dalam pengubahsuaian berfungsi ditambah dalam proses penyediaan MA untuk mengubah dan menstabilkan struktur kerangka bahan dan meningkatkan prestasi pemangkin. Proses ini ditunjukkan dalam Rajah 2. Liu et al. situ Ni/Mo-Al2O3in yang disintesis dengan P123 sebagai templat. Kedua -dua Ni dan MO disebarkan dalam memerintahkan saluran MA, tanpa memusnahkan struktur mesoporous MA, dan prestasi pemangkin jelas bertambah baik. Mengguna pakai kaedah pertumbuhan dalam-situ pada gamma-al2O3substrate yang disintesis, berbanding dengan γ-Al2O3, MnO2-Al2O3Has BET yang lebih besar BET kawasan permukaan tertentu dan jumlah liang, dan mempunyai struktur mesoporous bimodal dengan pengedaran saiz liang sempit. Kadar penjerapan cepat MnO2-Al2O3Has dan kecekapan tinggi untuk F-, dan mempunyai pelbagai aplikasi pH yang luas (pH = 4 ~ 10), yang sesuai untuk keadaan aplikasi perindustrian praktikal. Prestasi kitar semula MnO2-Al2O3is lebih baik daripada γ-Al2O. Kestabilan struktur perlu dioptimumkan lagi. Sebagai kesimpulan, bahan-bahan yang diubahsuai MA yang diperolehi oleh sintesis in-situ mempunyai susunan struktur yang baik, interaksi yang kuat antara kumpulan dan pembawa alumina, kombinasi yang ketat, beban bahan yang besar, dan tidak mudah untuk menyebabkan komponen aktif dalam proses tindak balas pemangkin, dan prestasi pemangkin meningkat dengan ketara.
Rajah 2 Penyediaan MA yang difungsikan oleh sintesis dalam-situ
2.2 Kaedah impregnasi
Merendam MA yang disediakan ke dalam kumpulan yang diubahsuai, dan mendapatkan bahan MA yang diubahsuai selepas rawatan, untuk merealisasikan kesan pemangkinan, penjerapan dan sebagainya. Cai et al. Disediakan MA dari p123 dengan kaedah sol-gel, dan merendamnya dalam penyelesaian etanol dan tetraethylenepentamine untuk mendapatkan bahan MA diubahsuai amino dengan prestasi penjerapan yang kuat. Di samping itu, Belkacemi et al. Dipepuk dalam ZnCl2Solution dengan proses yang sama untuk mendapatkan bahan -bahan MA yang diubahsuai zink yang diperintahkan. Kawasan permukaan tertentu dan jumlah liang masing -masing adalah 394m2/g dan 0.55 cm3/g, masing -masing. Berbanding dengan kaedah sintesis in-situ, kaedah impregnasi mempunyai penyebaran elemen yang lebih baik, struktur mesoporous yang stabil dan prestasi penjerapan yang baik, tetapi daya interaksi antara komponen aktif dan pembawa alumina lemah, dan aktiviti pemangkin mudah diganggu oleh faktor luaran.
3 Kemajuan berfungsi
Sintesis Rade Earth MA dengan sifat khas adalah trend pembangunan pada masa akan datang. Pada masa ini, terdapat banyak kaedah sintesis. Parameter proses mempengaruhi prestasi MA. Kawasan permukaan tertentu, kelantangan liang dan diameter liang MA boleh diselaraskan oleh jenis templat dan komposisi pendahuluan aluminium. Suhu kalsinasi dan kepekatan templat polimer mempengaruhi kawasan permukaan tertentu dan jumlah liang MA. Suzuki dan Yamauchi mendapati bahawa suhu kalsinasi meningkat dari 500 ℃ hingga 900 ℃. Aperture dapat ditingkatkan dan kawasan permukaan dapat dikurangkan. Di samping itu, rawatan pengubahsuaian nadir bumi meningkatkan aktiviti, kestabilan haba permukaan, kestabilan struktur dan keasidan permukaan bahan MA dalam proses pemangkin, dan memenuhi perkembangan fungsian MA.
3.1 Penyerap defluorination
Fluorin dalam air minuman di China sangat berbahaya. Di samping itu, peningkatan kandungan fluorin dalam larutan zink sulfat perindustrian akan membawa kepada kakisan plat elektrod, kemerosotan persekitaran kerja, penurunan kualiti zink elektrik dan penurunan jumlah air kitar semula dalam sistem pembuatan asid dan proses elektrolisis dari gas frounded frounds flasing gas. Pada masa ini, kaedah penjerapan adalah yang paling menarik di antara kaedah biasa defluorination basah. Namun, terdapat beberapa kekurangan, seperti kapasiti penjerapan yang lemah, julat pH yang sempit, pencemaran sekunder dan sebagainya. Karbon yang diaktifkan, alumina amorf, alumina yang diaktifkan dan penyerap lain telah digunakan untuk defluorination air, tetapi kos penyerap adalah tinggi, dan kapasiti penjerapan F-in larutan neutral atau kepekatan tinggi adalah rendah. Kapasiti penjerapan fluorida yang lemah, dan hanya pada pH <6 bolehkah ia mempunyai prestasi penjerapan fluorida yang baik. Ma telah menarik perhatian yang luas dalam kawalan pencemaran alam sekitar kerana kawasan permukaan yang besar, kesan saiz liang unik, prestasi asid-asas, kestabilan terma dan mekanikal. Kundu et al. disediakan MA dengan kapasiti penjerapan fluorin maksimum 62.5 mg/g. Kapasiti penjerapan fluorin MA sangat dipengaruhi oleh ciri -ciri strukturnya, seperti kawasan permukaan tertentu, kumpulan fungsional permukaan, saiz liang dan jumlah saiz liang. Justment struktur dan prestasi MA adalah cara yang penting untuk meningkatkan prestasi penjerapannya.
Oleh kerana asid keras LA dan asas fluorin yang keras, terdapat pertalian yang kuat antara LA dan ion fluorin. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, beberapa kajian mendapati bahawa LA sebagai pengubahsuaian dapat meningkatkan kapasiti penjerapan fluorida. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kestabilan struktur yang rendah penyerap bumi nadir, lebih banyak bumi jarang diselaraskan ke dalam larutan, mengakibatkan pencemaran air sekunder dan membahayakan kesihatan manusia. Sebaliknya, kepekatan aluminium yang tinggi dalam persekitaran air adalah salah satu racun untuk kesihatan manusia. Oleh itu, adalah perlu untuk menyediakan sejenis penyerap komposit dengan kestabilan yang baik dan tiada larutan atau kurang larutan unsur -unsur lain dalam proses penyingkiran fluorin. MA diubahsuai oleh LA dan CE disediakan oleh kaedah impregnasi (LA/MA dan CE/MA). Oksida nadir bumi berjaya dimuatkan di permukaan MA untuk kali pertama, yang mempunyai prestasi defluorination yang lebih tinggi. Mekanisme utama penyingkiran fluorin adalah penjerapan elektrostatik dan penjerapan kimia, daya tarikan elektron dari caj positif dan tindak balas ligand. Kapasiti penyerapan fluorin, LA/MA mengandungi lebih banyak tapak penjerapan hidroksil, dan kapasiti penjerapan F adalah dalam urutan LA/MA> CE/MA> MA. Dengan peningkatan kepekatan awal, kapasiti penjerapan fluorin meningkat. Kesan penjerapan adalah yang terbaik apabila pH adalah 5 ~ 9, dan proses penjerapan fluorin dengan model penjerapan isoterma Langmuir. Di samping itu, kekotoran ion sulfat dalam alumina juga boleh menjejaskan kualiti sampel. Walaupun penyelidikan yang berkaitan dengan alumina yang diubah suai di bumi telah dijalankan, kebanyakan penyelidikan memberi tumpuan kepada proses penyerap, yang sukar digunakan secara industri. Sistem Hydrometallurgy, dan menubuhkan model kawalan proses untuk merawat penyelesaian fluorin yang tinggi berdasarkan penyerap ma nano nano.
3.2 Pemangkin
3.2.1 Pembaharuan kering metana
Nade Earth boleh menyesuaikan keasidan (asas) bahan berliang, meningkatkan kekosongan oksigen, dan mensintesis pemangkin dengan penyebaran seragam, skala nanometer dan kestabilan. Ia sering digunakan untuk menyokong logam mulia dan logam peralihan untuk memangkin methanation CO2. Pada masa ini, bahan mesoporous yang diubahsuai di bumi yang diubahsuai sedang berkembang ke arah pembaharuan kering metana (MDR), kemerosotan photocatalytic VOCs dan pembersihan gas ekor yang dipasang dengan logam mulia (seperti PD, RU, RH, dan lain -lain) metana. Walau bagaimanapun, pemendapan sintering dan karbon nanopartikel Ni pada permukaan Ni/Al2O3Lead kepada pengaktifan pesat pemangkin. Oleh itu, adalah perlu untuk menambah pecutan, mengubah suai pembawa pemangkin dan meningkatkan laluan penyediaan untuk meningkatkan aktiviti pemangkin, kestabilan dan rintangan terik. Secara umum, oksida nadir bumi boleh digunakan sebagai promotor struktur dan elektronik dalam pemangkin heterogen, dan CEO2improves penyebaran Ni dan mengubah sifat -sifat logam Ni melalui interaksi sokongan logam yang kuat.
MA digunakan secara meluas untuk meningkatkan penyebaran logam, dan memberikan kekangan untuk logam aktif untuk mengelakkan aglomerasi mereka. LA2O3 dengan kapasiti penyimpanan oksigen yang tinggi meningkatkan rintangan karbon dalam proses penukaran, dan LA2O3 mencadangkan penyebaran CO pada alumina mesoporous, yang mempunyai aktiviti pembaharuan dan daya tahan yang tinggi. LA2O3PROMOTER meningkatkan aktiviti MDR pemangkin CO/MA, dan Co3O4and Coal2O4phases dibentuk di permukaan pemangkin. Namun, LA2O3HAS yang sangat tersebar 8nm ~ 10nm. Dalam proses MDR, interaksi in-situ antara LA2O3 dan CO2O2O2CO3Mesophase, yang mendorong penghapusan CXHY yang berkesan pada permukaan pemangkin. LA2O3Promotes pengurangan hidrogen dengan memberikan ketumpatan elektron yang lebih tinggi dan meningkatkan kekosongan oksigen dalam 10%CO/MA. Penambahan LA2O3 mengurangkan tenaga pengaktifan yang jelas dari CH4consumption. Oleh itu, kadar penukaran CH4Encreased kepada 93.7% pada 1073K K. Penambahan LA2O3mproved aktiviti pemangkin, mempromosikan pengurangan H2, meningkatkan bilangan tapak aktif CO0, yang menghasilkan karbon yang kurang didepositkan dan meningkatkan kekosongan oksigen kepada 73.3%.
CE dan PR disokong pada Ni/Al2O3Catalyst oleh kaedah impregnasi volum yang sama di Li Xiaofeng. Selepas menambah CE dan PR, selektiviti kepada H2Encreased dan selektiviti kepada CO menurun. MDR yang diubahsuai oleh PR mempunyai keupayaan pemangkin yang sangat baik, dan selektiviti untuk H2Encreased dari 64.5% hingga 75.6%, manakala selektiviti kepada CO menurun dari 31.4% Peng Shujing et al. Kaedah sol-gel yang digunakan, MA yang diubahsuai CE disediakan dengan aluminium isopropoksida, pelarut isopropanol dan cerium nitrat hexahydrate. Kawasan permukaan tertentu produk sedikit meningkat. Penambahan CE mengurangkan pengagregatan nanopartikel seperti rod pada permukaan MA. Sesetengah kumpulan hidroksil di permukaan γ-al2O3were pada dasarnya dilindungi oleh sebatian CE. Kestabilan terma MA telah bertambah baik, dan tiada transformasi fasa kristal berlaku selepas penalaan pada 1000 ℃ selama 10 jam. Wang Baowei et al. Kaedah CEO2-AL2O4By MA Bahan MA. Ketua Pegawai Eksekutif dengan bijirin kecil padu disebarkan secara seragam di alumina. Selepas menyokong CO dan MO di CEO2-AL2O4, interaksi antara alumina dan komponen aktif Co dan MO secara berkesan dihalang oleh CEO2
Promotor nadir bumi (LA, CE, Y dan SM) digabungkan dengan pemangkin CO/MA untuk MDR, dan prosesnya ditunjukkan dalam Rajah. 3. Promotor nadir bumi dapat meningkatkan penyebaran CO pada pembawa MA dan menghalang aglomerasi zarah CO. Saiz zarah yang lebih kecil, semakin kuat interaksi Co-MA, semakin kuat keupayaan pemangkin dan sintering dalam pemangkin YCO/MA, dan kesan positif beberapa promotor pada aktiviti MDR dan pemendapan karbon.FIG. 4 adalah imej HRTEM selepas rawatan MDR pada 1023K, CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 selama 8 jam. Zarah -zarah Co wujud dalam bentuk bintik -bintik hitam, manakala pembawa MA wujud dalam bentuk kelabu, yang bergantung kepada perbezaan ketumpatan elektron. Dalam imej HRTEM dengan 10%CO/MA (Rajah 4B), aglomerasi zarah logam CO diperhatikan pada pembawa MA penambahan promoter nadir bumi mengurangkan zarah CO kepada 11.0nm ~ 12.5nm. YCO/MA mempunyai interaksi Co-MA yang kuat, dan prestasi sinteringnya lebih baik daripada pemangkin lain. Di samping itu, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 4B hingga 4F, nanowires karbon berongga (CNF) dihasilkan pada pemangkin, yang bersentuhan dengan aliran gas dan menghalang pemangkin dari penyahaktifan.
Rajah 3 Kesan penambahan bumi nadir pada sifat fizikal dan kimia dan prestasi pemangkin MDR pemangkin CO/MA
3.2.2 Pemangkin Deoksidasi
Fe2O3/meso-ceal, pemangkin deoksidasi berasaskan Fe-doped, disediakan oleh dehidrogenasi oksidatif 1-butena dengan oksida lembut CO2As, dan digunakan dalam sintesis 1,3- butadiena (Bd). CE sangat tersebar dalam matriks alumina, dan Fe2O3/meso sangat disppersedFe2O3/meso-ceal-100 pemangkin bukan sahaja mempunyai spesies besi yang sangat tersebar dan sifat struktur yang baik, tetapi juga mempunyai kapasiti penyimpanan oksigen yang baik, jadi ia mempunyai kapasiti penyerapan dan pengaktifan yang baik CO2. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5, imej TEM menunjukkan bahawa Fe2O3/meso-ceal-100 adalah biasa menunjukkan bahawa struktur saluran cacing mesoceal-100 adalah longgar dan berliang, yang memberi manfaat kepada penyebaran bahan-bahan aktif, sementara CE yang sangat tersebar berjaya dalam matriks alumina. Bahan salutan pemangkin logam mulia yang memenuhi standard pelepasan ultra-rendah kenderaan bermotor telah membangunkan struktur liang, kestabilan hidroterma yang baik dan kapasiti penyimpanan oksigen yang besar.
3.2.3 Pemangkin kenderaan
PD-RH menyokong kompleks nadir aluminium aluminium Alcezrtiox dan Allazrtiox untuk mendapatkan bahan salutan pemangkin automotif. Pd-rh/ALC yang berasaskan aluminium aluminium Mesoporous boleh digunakan sebagai pemangkin pemurnian ekzos kenderaan CNG dengan ketahanan yang baik, dan kecekapan penukaran CH4, komponen utama gas ekzos kenderaan CNG, setinggi 97.8%. Mengamalkan kaedah satu langkah hidroterma untuk menyediakan bahan komposit ma ma untuk merealisasikan perancangan diri, yang memerintahkan prekursor mesoporous dengan keadaan metastable dan agregasi yang tinggi telah disintesis, dan sintesis re-al yang sesuai dengan model "commount comound".
Rajah 4 HRTEM Imej MA (A), CO/MA (B), LACO/MA (C), CECO/MA (D), YCO/MA (E) dan SMCO/MA (F)
Gambar 5 TEM (a) dan gambarajah elemen EDS (b, c) Fe2O3/meso-ceal-100
3.3 prestasi bercahaya
Elektron unsur -unsur nadir bumi mudah teruja untuk beralih antara tahap tenaga yang berbeza dan memancarkan cahaya. Ion nadir bumi sering digunakan sebagai pengaktif untuk menyediakan bahan -bahan luminescent. Ion nadir bumi boleh dimuatkan di permukaan mikrosfera berongga aluminium fosfat dengan kaedah coprecipitation dan kaedah pertukaran ion, dan bahan -bahan luminescent Alpo4∶re (La, CE, PR, ND) boleh disediakan. Panjang gelombang luminescent berada di rantau ultraviolet dekat.ma dibuat menjadi filem nipis kerana inersia, pemalar dielektrik yang rendah dan kekonduksian yang rendah, yang menjadikannya terpakai bagi peranti elektrik dan optik, filem, halangan, dan lain-lain. Peranti ini disusun filem dengan panjang laluan optik yang pasti, jadi perlu untuk mengawal indeks refraktif dan ketebalan. Pada masa kini, titanium dioksida dan zirkonium oksida dengan indeks biasan tinggi dan silikon dioksida dengan indeks biasan yang rendah sering digunakan untuk merekabentuk dan membina peranti sedemikian. Pelbagai bahan bahan dengan sifat kimia permukaan yang berlainan diperluaskan, yang memungkinkan untuk merancang sensor foton maju. Pengenalan filem MA dan oksyhydroxide dalam reka bentuk peranti optik menunjukkan potensi yang besar kerana indeks biasan adalah serupa dengan silikon dioksida. Tetapi sifat kimia berbeza.
3.4 Kestabilan Thermal
Dengan peningkatan suhu, sintering serius mempengaruhi kesan penggunaan pemangkin MA, dan kawasan permukaan tertentu berkurangan dan fasa kristal γ-Al2O3in berubah menjadi δ dan θ hingga χ fasa. Bahan nadir bumi mempunyai kestabilan kimia yang baik dan kestabilan terma, kebolehsuaian yang tinggi, dan bahan mentah yang mudah dan mudah. Penambahan unsur -unsur nadir bumi dapat meningkatkan kestabilan haba, rintangan pengoksidaan suhu tinggi dan sifat -sifat mekanikal pembawa, dan menyesuaikan keasidan permukaan pembawa dan CE adalah unsur pengubahsuaian yang paling biasa digunakan dan dikaji. Lu Weiguang dan lain -lain mendapati bahawa penambahan unsur -unsur nadir bumi berkesan menghalang penyebaran pukal zarah alumina, LA dan CE melindungi kumpulan hidroksil pada permukaan alumina, menghalang transformasi sintering dan fasa, dan mengurangkan kerosakan suhu tinggi ke struktur mesoporous. Alumina yang disediakan masih mempunyai kawasan permukaan yang tinggi dan kelantangan liang. Namun, terlalu banyak atau terlalu sedikit unsur nadir bumi akan mengurangkan kestabilan terma alumina. Li Yanqiu et al. Menambah 5% LA2O3TO γ-AL2O3, yang meningkatkan kestabilan haba dan meningkatkan jumlah liang dan kawasan permukaan spesifik pembawa alumina. Seperti yang dapat dilihat dari Rajah 6, La2O3added ke γ-Al2O3, meningkatkan kestabilan haba pembawa komposit nadir bumi.
Dalam proses doping zarah berserabut nano dengan LA ke MA, kawasan permukaan BET dan jumlah liang MA-LA lebih tinggi daripada MA apabila suhu rawatan haba meningkat, dan doping dengan LA mempunyai kesan retarding yang jelas pada sintering pada suhu tinggi. seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 7, dengan peningkatan suhu, LA menghalang tindak balas pertumbuhan bijirin dan transformasi fasa, manakala Figs. 7a dan 7c menunjukkan pengumpulan zarah nano-berserabut. dalam rajah. 7b, diameter zarah besar yang dihasilkan oleh kalsinasi pada 1200 ℃ adalah kira -kira 100nm.it menandakan sintering penting MA. Di samping itu, berbanding dengan MA-1200, MA-LA-1200 tidak agregat selepas rawatan haba. Dengan penambahan LA, zarah serat nano mempunyai keupayaan sintering yang lebih baik. Walaupun pada suhu penalaan yang lebih tinggi, doped LA masih sangat tersebar di permukaan MA. LA Modified MA boleh digunakan sebagai pembawa pemangkin PD dalam tindak balas C3H8OXIDATION.
Rajah 6 Model struktur alumina sintering dengan dan tanpa unsur -unsur nadir bumi
Rajah 7 TEM Imej MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-LA-400 (C) dan MA-LA-1200 (D)
4 Kesimpulan
Kemajuan penyediaan dan penggunaan fungsi bahan -bahan MA yang diubah suai di bumi diperkenalkan. Rade Earth Modified MA digunakan secara meluas. Walaupun banyak penyelidikan telah dilakukan dalam aplikasi pemangkin, kestabilan haba dan penjerapan, banyak bahan mempunyai kos yang tinggi, jumlah doping yang rendah, perintah yang lemah dan sukar untuk diperolehi. Kerja berikut perlu dilakukan pada masa akan datang: Mengoptimumkan komposisi dan struktur nadir bumi yang diubah suai MA, pilih proses yang sesuai, memenuhi perkembangan fungsional; Mewujudkan model kawalan proses berdasarkan proses fungsional untuk mengurangkan kos dan merealisasikan pengeluaran perindustrian; Untuk memaksimumkan kelebihan sumber -sumber nadir bumi China, kita harus meneroka mekanisme pengubahsuaian nadir bumi, memperbaiki teori dan proses penyediaan nadar bumi yang diubah suai MA.
Projek Dana: Projek Inovasi Sains dan Teknologi Shaanxi (2011KTDZ01-04-01); Projek Penyelidikan Saintifik Khas 2019 Shaanxi (19JK0490); 2020 Projek Penyelidikan Saintifik Khas Huaqing College, xi 'Sebuah Universiti Senibina dan Teknologi (20ky02)
Sumber: Nade Earth
Masa Post: Jul-04-2022