Ymhlith ocsidau nad ydynt yn siliceous, mae gan alwmina briodweddau mecanyddol da, ymwrthedd tymheredd uchel ac ymwrthedd i gyrydiad, tra bod gan alwmina mesoporous (MA) faint mandwll addasadwy, arwynebedd penodol mawr, cyfaint mandwll mawr a chost cynhyrchu isel, a ddefnyddir yn helaeth mewn catalysis, hydrau hydrau, hyder a chae arall, fel petio, fel petio, fel petio, fel petio, megis petio, megis petio, megis petio, megis petio. Deunyddiau.microporous Mae alwmina yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin mewn diwydiant, ond bydd yn effeithio'n uniongyrchol ar weithgaredd alwmina, bywyd gwasanaeth a detholusrwydd catalydd. Er enghraifft, yn y broses o buro gwacáu ceir, bydd y llygryddion a adneuwyd o ychwanegion olew injan yn ffurfio golosg, a fydd yn arwain at rwystro pores catalydd, gan leihau gweithgaredd catalydd. Gellir defnyddio syrffactydd i addasu strwythur cludwr alwmina i ffurfio ma.mprove ei berfformiad catalytig.
Mae MA yn cael effaith cyfyngiad, ac mae'r metelau gweithredol yn cael eu dadactifadu ar ôl calchynnu tymheredd uchel. Yn ogystal, ar ôl calchynnu tymheredd uchel, mae'r strwythur mesoporous yn cwympo, mae'r sgerbwd MA mewn cyflwr amorffaidd, ac ni all yr asidedd arwyneb fodloni ei ofynion ym maes swyddogaetholi. Yn aml mae angen triniaeth addasu i wella'r gweithgaredd catalytig, sefydlogrwydd strwythur mesoporous, sefydlogrwydd thermol arwyneb ac asidedd wyneb deunyddiau MA. Mae grwpiau addasu common yn cynnwys heteroatoms metel (Fe, Co, Ni, Ni, Cu, Zn, Pd, Pd, Pt, Zr, ac ati) a lwytho arwynebedd metel (tio2, nio, acc. neu wedi'i dopio i'r sgerbwd.
Mae cyfluniad electron arbennig elfennau daear prin yn golygu bod gan ei gyfansoddion briodweddau optegol, trydanol a magnetig arbennig, ac fe'i defnyddir mewn deunyddiau catalytig, deunyddiau ffotodrydanol, deunyddiau arsugniad a deunyddiau magnetig. Gall deunyddiau mesoporous prin wedi'u haddasu gan y Ddaear addasu eiddo asid (alcali), cynyddu swydd wag ocsigen, a syntheseiddio catalydd nanocrystalline metel gyda gwasgariad unffurf a graddfa nanomedr sefydlog. Gall deunyddiau hydraidd briodol a daearoedd prin wella gwasgariad wyneb gwrthsefyll a charton. Yn y papur hwn, bydd addasiad prin y ddaear a swyddogaetholi MA yn cael ei gyflwyno i wella perfformiad catalytig, sefydlogrwydd thermol, capasiti storio ocsigen, arwynebedd penodol a strwythur mandwll.
Paratoi 1 Ma
1.1 Paratoi Cludwr Alwmina
Mae dull paratoi cludwr alwmina yn pennu ei ddosbarthiad strwythur pore, ac mae ei ddulliau paratoi cyffredin yn cynnwys dull dadhydradiad ffug-boehmite (Pb) a dull sol-gel. Cynigiwyd Pseudoboehmite (PB) yn gyntaf gan Calvet, a hyrwyddwyd H+yn peptization i gael PB colloidal γ-alooh yn cynnwys dŵr interlayer, a gafodd ei gyfrifo a'i ddadhydradu ar dymheredd uchel i ffurfio alwmina. Yn ôl gwahanol ddeunyddiau crai, fe'i rhennir yn aml yn ddull dyodiad, dull carbonization a dull hydrolysis alcoholalwminiwm. Mae crisialogrwydd yn effeithio ar hydoddedd colloidal Pb, ac mae'n cael ei optimeiddio gyda'r cynnydd mewn crisialogrwydd, ac mae paramedrau proses weithredu hefyd yn effeithio arno.
Mae PB fel arfer yn cael ei baratoi trwy ddull dyodiad. Mae alcali yn cael ei ychwanegu i doddiant aluminate neu mae asid yn cael ei ychwanegu i doddiant aluminate a'i waddodi i gael alwmina hydradol (dyodiad alcali), neu mae asid yn cael ei ychwanegu i mewn i wlybaniaeth aluminate i gael alwmina monohydrad, sydd wedyn yn cael ei olchi, ei sychu a'i gyfrifo i gael pb. Mae'r dull dyodiad yn hawdd ei weithredu ac yn gost isel, a ddefnyddir yn aml mewn cynhyrchu diwydiannol, ond mae llawer o ffactorau yn dylanwadu arno (pH datrysiad, crynodiad, tymheredd, ac ati.) Ac mae'r amod hwnnw ar gyfer cael gronyn â gwasgariad gwell yn llym. Yn y dull carbonization, gellir cael Al (OH) 3is a gafwyd trwy adwaith CO2and Naalo2, a Pb ar ôl heneiddio. Mae gan y dull hwn fanteision gweithrediad syml, ansawdd cynnyrch uchel, dim llygredd a chost isel, a gall baratoi alwmina gyda gweithgaredd catalytig uchel, ymwrthedd cyrydiad rhagorol ac arwynebedd penodol uchel gyda buddsoddiad isel ac enillion uchel. Defnyddir dull hydrolysis alkocsid alwminiwm yn aml i baratoi Pb purdeb uchel. Mae alcocsid alwminiwm yn cael ei hydroli i ffurfio monohydrad alwminiwm ocsid, ac yna ei drin i gael PB purdeb uchel, sydd â chrisialogrwydd da, maint gronynnau unffurf, dosbarthiad maint mandwll crynodedig a chywirdeb uchel gronynnau sfferig. Fodd bynnag, mae'r broses yn gymhleth, ac mae'n anodd gwella oherwydd defnyddio rhai toddyddion organig gwenwynig.
Yn ogystal, defnyddir halwynau anorganig neu gyfansoddion organig o fetelau yn gyffredin ar gyfer paratoi rhagflaenwyr alwmina trwy ddull sol-gel, ac ychwanegir dŵr pur neu doddyddion organig i baratoi datrysiadau i gynhyrchu SOL, sydd wedyn yn cael ei gelio, eu sychu a'u rhostio. Ar hyn o bryd, mae'r broses baratoi o alwmina yn dal i gael ei gwella ar sail dull dadhydradu Pb, ac mae'r dull carboneiddio wedi dod yn brif ddull ar gyfer cynhyrchu alwmina diwydiannol oherwydd ei economi a'i ddiogelwch i'r amgylchedd. Mae alwmina wedi'i baratoi gan ddull sol-gel wedi denu llawer o sylw oherwydd ei ddosbarthiad maint mandwll mwy unffurf.
Paratoi 1.2 ma
Ni all alwmina confensiynol fodloni'r gofynion swyddogaethol, felly mae angen paratoi MA perfformiad uchel. Mae'r dulliau synthesis fel arfer yn cynnwys: dull nano-gastio gyda mowld carbon fel templed caled; Synthesis SDA: Proses hunan-ymgynnull a achosir gan anweddiad (EISA) ym mhresenoldeb templedi meddal fel SDA a syrffactyddion cationig, anionig neu nonionig eraill.
1.2.1 Proses EISA
Defnyddir y templed meddal mewn cyflwr asidig, sy'n osgoi'r broses gymhleth a llafurus o ddull pilen galed a gall wireddu modiwleiddio agorfa barhaus. Mae paratoi MA gan EISA wedi denu llawer o sylw oherwydd ei argaeledd a'i atgynyrchioldeb hawdd. Gellir paratoi gwahanol strwythurau mesoporous. Gellir addasu maint mandwll MA trwy newid hyd cadwyn hydroffobig syrffactydd neu addasu cymhareb molar catalydd hydrolysis i ragflaenydd alwminiwm mewn hydoddiant. Mae'r ffaith, EISA, a elwir hefyd yn synthesis un cam a dull sol-gel addasu arwynebedd uchel, fel mesopora meddal, wedi bod yn mesoporates, wedi bod yn mesoporates, fel mesopora F127, treithanolamine (TEA), ac ati. Gall EISA ddisodli'r broses gydosod o ragflaenwyr organoalwminiwm, fel alcocsidau alwminiwm a thempledi syrffactydd, yn nodweddiadol isopropocsid alwminiwm a p123, ar gyfer darparu condetions mesoporous. Caniatáu datblygu mesophase a ffurfiwyd gan micellau syrffactydd yn Sol.
Yn y broses EISA, gall defnyddio toddyddion nad ydynt yn ddyfrol (fel ethanol) ac asiantau cymhlethu organig arafu hydrolysis a chyfradd anwedd rhagflaenwyr organoalwminiwm a chymell hunan-ymgynnull deunyddiau OMA, megis al (neu) al (neu) isopropocsid alwminiwm al (neu). Fodd bynnag, mewn toddyddion cyfnewidiol nad ydynt yn ddyfrllyd, mae templedi syrffactydd fel arfer yn colli eu hydrophilicity/hydroffobigedd. Yn ogystal, oherwydd oedi hydrolysis a pholycondensation, mae gan y cynnyrch canolradd grŵp hydroffobig, sy'n ei gwneud hi'n anodd rhyngweithio â thempled syrffactydd. Dim ond pan fydd crynodiad y syrffactydd a graddfa hydrolysis a pholycondensation alwminiwm yn cynyddu'n raddol yn y broses anweddu toddyddion y gall hunan-ymgynnull templed ac alwminiwm ddigwydd. Felly, bydd llawer o baramedrau sy'n effeithio ar amodau anweddu toddyddion ac adwaith hydrolysis ac anwedd rhagflaenwyr, megis tymheredd, lleithder cymharol, catalydd, cyfradd anweddu toddyddion, ac ati, yn effeithio ar strwythur terfynol y cynulliad. Fel y dangosir yn ffig. 1, syntheseiddiwyd deunyddiau OMA â sefydlogrwydd thermol uchel a pherfformiad catalytig uchel gan hunan-ymgynnull a ysgogwyd gan anweddiad â chymorth solvothermol (SA-EISA). Roedd triniaeth solvothermol yn hyrwyddo hydrolysis cyflawn rhagflaenwyr alwminiwm i ffurfio grwpiau hydrocsyl alwminiwm clwstwr maint bach, a oedd yn gwella'r rhyngweithio rhwng syrffactyddion ac alwminiwm. Ffurfiwyd mesophase hecsagonol dimensiwn yn y broses EISA a chyfrifedig ar 400 ℃ i ffurfio OMA. Yn y broses EISA draddodiadol, mae hydrolysis rhagflaenydd organoalwminiwm yn cyd -fynd â'r broses anweddu, felly mae'r amodau anweddu yn cael dylanwad pwysig ar yr adwaith a strwythur terfynol OMA. Mae'r cam triniaeth solvothermol yn hyrwyddo hydrolysis cyflawn y rhagflaenydd alwminiwm ac yn cynhyrchu grwpiau hydrocsyl alwminiwm clystyredig cyddwysedig. O'i gymharu â MA a baratowyd gan ddull EISA traddodiadol, mae gan OMA a baratowyd gan ddull SA-EISA gyfaint pore uwch, gwell arwynebedd penodol a sefydlogrwydd thermol gwell. Yn y dyfodol, gellir defnyddio dull EISA i baratoi agorfa hynod fawr gyda chyfradd trosi uchel a detholusrwydd rhagorol heb ddefnyddio asiant reaming.
Ffig. 1 Siart Llif Dull SA-EISA ar gyfer Syntheseiddio Deunyddiau OMA
1.2.2 prosesau eraill
Mae paratoi MA confensiynol yn gofyn am reolaeth fanwl gywir ar baramedrau synthesis i gyflawni strwythur mesoporous clir, ac mae tynnu deunyddiau templed hefyd yn heriol, sy'n cymhlethu'r broses synthesis. Ar hyn o bryd, mae llawer o lenyddiaethau wedi nodi synthesis MA gyda gwahanol dempledi. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, roedd yr ymchwil yn canolbwyntio'n bennaf ar synthesis MA gyda glwcos, swcros a starts fel templedi gan isopropocsid alwminiwm mewn toddiant dyfrllyd. Mae'r rhan fwyaf o'r deunyddiau MA hyn yn cael eu syntheseiddio o nitrad alwminiwm, sylffad ac alkocsid fel ffynonellau alwminiwm. Mae Ma CTAB hefyd yn cael ei gael trwy addasu PB yn uniongyrchol fel ffynhonnell alwminiwm. Mae gan MA gyda gwahanol briodweddau strwythurol, hy al2o3) -1, al2o3) -2 ac al2o3and sefydlogrwydd thermol da. Nid yw ychwanegu syrffactydd yn newid strwythur grisial cynhenid PB, ond mae'n newid dull pentyrru gronynnau. Yn ogystal, mae ffurfio Al2O3-3 yn cael ei ffurfio trwy adlyniad nanopartynnau wedi'u sefydlogi gan beg toddydd organig neu agregu o amgylch PEG. Fodd bynnag, mae dosbarthiad maint mandwll Al2O3-1 yn gul iawn. Yn ogystal, paratowyd catalyddion wedi'u seilio ar palladium gyda MA synthetig fel adwaith hylosgi methan. Yn adwaith hylosgi, dangosodd y catalydd a gefnogwyd gan Al2O3-3 berfformiad catalytig da.
Am y tro cyntaf, paratowyd MA gyda dosbarthiad maint mandwll cymharol gul trwy ddefnyddio ABD slag du alwminiwm rhad ac alwminiwm. Mae'r broses gynhyrchu yn cynnwys y broses echdynnu ar dymheredd isel a phwysau arferol. Ni fydd y gronynnau solet a adewir yn y broses echdynnu yn llygru'r amgylchedd, a gellir eu pentyrru â risg isel neu eu hailddefnyddio fel llenwad neu agreg mewn cymhwysiad concrit. Arwynebedd penodol yr MA syntheseiddiedig yw 123 ~ 162m2/g, mae'r dosbarthiad maint mandwll yn gul, y radiws brig yw 5.3nm, a'r mandylledd yw 0.37 cm3/g. Mae'r deunydd yn nano-faint ac mae maint y grisial tua 11nm. Mae synthesis cyflwr solid yn broses newydd i syntheseiddio MA, y gellir ei defnyddio i gynhyrchu amsugnwr radiocemegol at ddefnydd clinigol. Mae clorid alwminiwm, amoniwm carbonad a deunyddiau crai glwcos yn cael eu cymysgu mewn cymhareb molar o 1: 1.5: 1.5, ac mae MA yn cael ei syntheseiddio gan adwaith mecanocemegol cyflwr solid newydd. Wrth ganolbwyntio131i mewn offer batri thermol, mae cyfanswm y cynnyrch o131i ar ôl crynodiad uchel yn cael ei ganoli (1.7TBQ/mL), gan sylweddoli'r defnydd o gapsiwlau dos mawr131i [NAI] ar gyfer triniaeth canser y thyroid.
I grynhoi, yn y dyfodol, gellir datblygu templedi moleciwlaidd bach hefyd i adeiladu strwythurau mandwll gorchymyn aml-lefel, addasu strwythur, morffoleg a phriodweddau cemegol wyneb deunyddiau yn effeithiol, a chynhyrchu arwynebedd mawr arwynebedd mawr a gorchymyn MA Wormhole. Archwiliwch dempledi rhad a ffynonellau alwminiwm, gwneud y gorau o'r broses synthesis, egluro'r mecanwaith synthesis ac arwain y broses.
Dull addasu o 2 ma
Mae'r dulliau o ddosbarthu cydrannau gweithredol yn unffurf ar gludwr MA yn cynnwys trwytho, synthe-sis yn y fan a'r lle, dyodiad, cyfnewid ïon, cymysgu mecanyddol a thoddi, y mae'r ddau gyntaf yn eu defnyddio amlaf.
2.1 Dull synthesis yn y fan a'r lle
Ychwanegir grwpiau a ddefnyddir wrth addasu swyddogaethol yn y broses o baratoi MA i addasu a sefydlogi strwythur sgerbwd y deunydd a gwella'r perfformiad catalytig. Dangosir y broses yn Ffigur 2. Liu et al. Situ NI/MO-Al2O3in syntheseiddiedig gyda P123 fel templed. Gwasgarwyd NI a MO mewn sianeli MA trefnus, heb ddinistrio strwythur mesoporous MA, ac roedd y perfformiad catalytig yn amlwg wedi'i wella. Mabwysiadu dull twf yn y fan a'r lle ar gama-al2o3substrate wedi'i syntheseiddio, o'i gymharu â γ-al2O3, mNO2-al2O3has arwynebedd penodol bet mwy a chyfaint mandwll, ac mae ganddo strwythur mesoporous bimodal gyda dosbarthiad maint mandwll cul. MNO2-AL2O3HAS Cyfradd arsugniad cyflym ac effeithlonrwydd uchel ar gyfer F-, ac mae ganddo ystod cymhwysiad pH eang (pH = 4 ~ 10), sy'n addas ar gyfer amodau cais diwydiannol ymarferol. Mae angen optimeiddio perfformiad ailgylchu MNO2-AL2O3IS yn well na pherfformiad sefydlogrwydd γ-al2o. Strwythur. I grynhoi, mae gan y deunyddiau a addaswyd MA a gafwyd trwy synthesis yn y fan a'r lle drefn strwythurol dda, rhyngweithio cryf rhwng grwpiau a chludwyr alwmina, cyfuniad tynn, llwyth deunydd mawr, ac nid ydynt yn hawdd achosi shedding cydrannau gweithredol yn y broses adweithio catalytig, ac mae'r perfformiad catalytig wedi'i wella'n sylweddol.
Ffig. 2 Paratoi MA swyddogaethol trwy synthesis yn y fan a'r lle
2.2 Dull Trwytho
Trochi'r MA a baratowyd i'r grŵp wedi'i addasu, a chael y deunydd MA wedi'i addasu ar ôl triniaeth, er mwyn gwireddu effeithiau catalysis, arsugniad ac ati. Cai et al. MA wedi'i baratoi o t123 trwy ddull sol-gel, a'i socian mewn toddiant ethanol a tetraethylenepentamin i gael deunydd MA wedi'i addasu amino gyda pherfformiad arsugniad cryf. Yn ogystal, mae Belkacemi et al. Wedi'i drochi yn ZnCl2Solution yn ôl yr un broses i gael deunyddiau MA wedi'i addasu â sinc wedi'i orchymyn. Yr arwynebedd penodol a'r cyfaint pore yw 394m2/g a 0.55 cm3/g, yn y drefn honno. O'i gymharu â'r dull synthesis yn y fan a'r lle, mae gan y dull trwytho well gwasgariad elfen, strwythur mesoporous sefydlog a pherfformiad arsugniad da, ond mae'r grym rhyngweithio rhwng cydrannau gweithredol a chludwr alwmina yn wan, ac mae'n hawdd ymyrryd â'r gweithgaredd catalytig gan ffactorau allanol.
3 cynnydd swyddogaethol
Synthesis MA prin MA gydag eiddo arbennig yw'r duedd datblygu yn y dyfodol. Ar hyn o bryd, mae yna lawer o ddulliau synthesis. Mae paramedrau'r broses yn effeithio ar berfformiad MA. Gellir addasu arwynebedd penodol, cyfaint mandwll a diamedr mandwll MA yn ôl math templed a chyfansoddiad rhagflaenydd alwminiwm. Mae'r tymheredd calchynnu a chrynodiad templed polymer yn effeithio ar arwynebedd penodol a chyfaint mandwll MA. Canfu Suzuki ac Yamauchi fod y tymheredd calchynnu yn cael ei gynyddu o 500 ℃ i 900 ℃. Gellir cynyddu'r agorfa a gellir lleihau'r arwynebedd. Yn ogystal, mae'r driniaeth addasu daear brin yn gwella gweithgaredd, sefydlogrwydd thermol arwyneb, sefydlogrwydd strwythurol ac asidedd wyneb deunyddiau MA yn y broses gatalytig, ac yn cwrdd â datblygiad swyddogaetholi MA.
3.1 Defluorination Adsorbent
Mae'r fflworin mewn dŵr yfed yn Tsieina yn niweidiol iawn. Yn ogystal, bydd y cynnydd mewn cynnwys fflworin mewn toddiant sylffad sinc diwydiannol yn arwain at gyrydiad plât electrod, dirywiad yr amgylchedd gwaith, dirywiad ansawdd sinc trydan a gostyngiad o faint o ddŵr wedi'i ailgylchu yn y system gwneud asidau a phroses electrolysis ffwrnais hylifol ffwrnais hylif yn rhostio nwy ffliw. Ar hyn o bryd, y dull arsugniad yw'r mwyaf deniadol ymhlith y dulliau cyffredin o ddiffuoreiddio gwlyb. Sut bynnag, mae rhai diffygion, megis gallu arsugniad gwael, yr ystod pH cul sydd ar gael, llygredd eilaidd ac ati. Mae carbon wedi'i actifadu, alwmina amorffaidd, alwmina actifedig ac adsorbents eraill wedi'u defnyddio ar gyfer difetha dŵr, ond mae cost adsorbents yn uchel, ac mae gallu arsugniad hydoddiant niwtral F-in neu grynodiad uchel yn isel. ond mae wedi'i gyfyngu gan allu arsugniad gwael fflworid, a dim ond yn pH <6 y gall fod ganddo berfformiad arsugniad fflworid da. Maema wedi denu sylw eang wrth reoli llygredd amgylcheddol oherwydd ei arwynebedd penodol mawr, effaith unigryw maint mandwll, perfformiad sylfaen asid, perfformiad sylfaen asid, sefydlogrwydd thermol a mecanyddol. Kundu et al. MA wedi'i baratoi gyda chynhwysedd arsugniad fflworin uchaf o 62.5 mg/g. Mae ei nodweddion strwythurol yn dylanwadu'n fawr ar allu arsugniad fflworin MA, megis arwynebedd penodol, grwpiau swyddogaethol arwyneb, maint mandwll a chyfanswm maint mandwll. Mae addasu strwythur a pherfformiad MA yn ffordd bwysig o wella ei berfformiad arsugniad.
Oherwydd asid caled ALl a sylfaenolrwydd caled fflworin, mae affinedd cryf rhwng ïonau LA ac ïonau fflworin. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae rhai astudiaethau wedi canfod y gall LA fel addasydd wella gallu arsugniad fflworid. Fodd bynnag, oherwydd sefydlogrwydd strwythurol isel adsorbents prin y ddaear, mae mwy o ddaearoedd prin yn cael eu trwytho i'r toddiant, gan arwain at lygredd dŵr eilaidd a niwed i iechyd pobl. Ar y llaw arall, mae crynodiad uchel o alwminiwm yn yr amgylchedd dŵr yn un o'r gwenwynau i iechyd pobl. Felly, mae angen paratoi math o adsorbent cyfansawdd gyda sefydlogrwydd da a dim trwytholchi na llai o drwytholchi elfennau eraill yn y broses tynnu fflworin. Paratowyd MA a addaswyd gan LA a CE trwy ddull trwytho (LA/MA a CE/MA). Llwythwyd ocsidau daear prin yn llwyddiannus ar arwyneb MA am y tro cyntaf, a oedd â pherfformiad defluorination uwch. Prif fecanweithiau tynnu fflworin yw arsugniad electrostatig ac arsugniad cemegol, atyniad electron gwefr bositif arwyneb a chyfuniadau adwaith cyfnewid ligand â hydro-arwyneb, y grŵp hydroxyl, y grŵp hydroxyl ar yr wyneb, y bond hydroxyl ar yr wyneb, Mae gallu arsugniad fflworin, LA/MA yn cynnwys mwy o safleoedd arsugniad hydrocsyl, ac mae gallu arsugniad F yn nhrefn la/ma> ce/ma> mA. Gyda'r cynnydd yn y crynodiad cychwynnol, mae gallu arsugniad fflworin yn cynyddu. Yr effaith arsugniad sydd orau pan fydd pH yn 5 ~ 9, ac mae'r broses arsugniad o fflworin yn cyd -fynd â model arsugniad isothermol Langmuir. Yn ogystal, gall amhureddau ïonau sylffad mewn alwmina hefyd effeithio'n sylweddol ar ansawdd y samplau. Er bod yr ymchwil gysylltiedig ar alwmina prin wedi'i addasu o'r Ddaear wedi'i chyflawni, mae'r rhan fwyaf o'r ymchwil yn canolbwyntio ar y broses o adsorbent, sy'n anodd ei defnyddio'n ddiwydiannol. Yn y dyfodol, gallwn astudio mecanwaith daduniad cymhleth fflworin mewn toddiant sylffad sinc a nodweddion ymfudo ïonau fflwore mewn zoon, ostyngiad o zon, cost isel, cost isel, cost isel, cost isel, System Hydrometallurgy, a sefydlu model rheoli prosesau ar gyfer trin toddiant fflworin uchel yn seiliedig ar adsorbent ma nano prin.
3.2 Catalydd
3.2.1 Diwygio Methan yn sych
Gall daear brin addasu asidedd (sylfaenolrwydd) deunyddiau hydraidd, cynyddu swydd wag ocsigen, a syntheseiddio catalyddion â gwasgariad unffurf, graddfa nanomedr a sefydlogrwydd. Fe'i defnyddir yn aml i gefnogi metelau bonheddig a metelau pontio i gataleiddio methaniad CO2. Ar hyn o bryd, mae deunyddiau mesoporous prin a addaswyd gan y Ddaear yn datblygu tuag at ddiwygio sych methan (MDR), diraddiad ffotocatalytig VOCs a phuro nwy cynffon.comped.comped.compose.come gyda metelau bonheddig (fel PD, RU, RH, ac ati) a metelau trosglwyddo eraill (fel CO, CO, ac ati, ac yn fwy na seletictity, ac yn ehangach ar gyfer catectivity, Fe, ac ati ar gyfer methan. Fodd bynnag, mae sintro a dyddodiad carbon nanoronynnau Ni ar wyneb Ni/Al2o3lead i ddadactifadu'r catalydd yn gyflym. Felly, mae angen ychwanegu cyflymydd, addasu cludwr catalydd a gwella llwybr paratoi i wella gweithgaredd catalytig, sefydlogrwydd a gwrthiant cras. Yn gyffredinol, gellir defnyddio ocsidau daear prin fel hyrwyddwyr strwythurol ac electronig mewn catalyddion heterogenaidd, ac mae CEO2 yn effeithio ar wasgariad Ni ac yn newid priodweddau Ni metelaidd trwy ryngweithio cymorth metel cryf.
Defnyddir MA yn helaeth i wella gwasgariad metelau, a darparu ataliaeth ar gyfer metelau gweithredol i atal eu crynhoad. La2o3with Mae capasiti storio ocsigen uchel yn gwella'r gwrthiant carbon yn y broses drosi, ac mae La2O3promotes yn gwasgaru CO ar alwmina mesoporous, sydd â gweithgaredd diwygio uchel a gwytnwch. Mae'r La2O3Promoter yn cynyddu gweithgaredd MDR catalydd Co/MA, a ffurfir co3o4and glo2o4phases ar wyneb y catalydd. Sut bynnag, y grawn bach La2o3has gwasgaredig iawn o 8nm ~ 10nm. Yn y broses MDR, roedd y rhyngweithio yn y fan a'r lle rhwng La2O3and CO2FORMED LA2O2CO3MESOPHASE, a achosodd ddileu CXHY yn effeithiol ar wyneb y catalydd. LA2O3PROMOTES Lleihau hydrogen trwy ddarparu dwysedd electronau uwch a gwella swydd wag ocsigen mewn 10%Co/MA. Mae ychwanegu la2o3reduces egni actifadu ymddangosiadol CH4Consumption. Felly, roedd cyfradd trosi CH4Cincreased i 93.7% ar 1073k K. Roedd ychwanegu LA2O3 wedi symbylu'r gweithgaredd catalytig, yn hyrwyddo'r gostyngiad o H2, cynyddu nifer y safleoedd gweithredol CO0, cynhyrchu llai o garbon a adneuwyd a chynyddu'r swydd wag ocsigen i 73.3%.
Cefnogwyd CE a PR ar Ni/Al2O3Catalyst yn ôl dull trwytho cyfaint cyfartal yn Li Xiaofeng. Ar ôl ychwanegu CE a PR, gostyngodd y detholusrwydd i H2increased a'r detholusrwydd i CO. Roedd gan yr MDR a addaswyd gan PR allu catalytig rhagorol, ac roedd y detholusrwydd i H2increased o 64.5% i 75.6%, tra gostyngodd y detholusrwydd i CO o 31.4% Peng Shujing et al. Defnyddiwyd dull sol-gel, wedi'i addasu gan CE ag isopropocsid alwminiwm, toddydd isopropanol a hecsahydrad cerium nitrad. Cynyddwyd arwynebedd penodol y cynnyrch ychydig. Fe wnaeth ychwanegu CE leihau agregu nanoronynnau tebyg i wialen ar wyneb MA. Yn y bôn, gorchuddiodd rhai grwpiau hydrocsyl ar wyneb γ- al2o3Were wedi'u gorchuddio â chyfansoddion CE. Cafodd sefydlogrwydd thermol MA ei wella, ac ni ddigwyddodd trawsnewid cyfnod grisial ar ôl calchynnu ar 1000 ℃ am 10 awr.WANG BAOWEI et al. DULL CEO2-AL2O4BY DEUNYDD DEUNYDD DEUNYDD. Gwasgarwyd grawn bach ciwbig CEO2WITH yn unffurf yn alwmina. Ar ôl cefnogi CO a MO ar CEO2-Al2O4, ataliwyd y rhyngweithio rhwng alwmina a chydran actif CO a MO i bob pwrpas gan CEO2
Mae'r hyrwyddwyr daear prin (LA, CE, Y a SM) wedi'u cyfuno â chatalydd Co/MA ar gyfer MDR, a dangosir y broses yn Ffig. 3. Gall hyrwyddwyr prin y Ddaear wella gwasgariad CO ar gludwr MA ac atal crynhoad gronynnau CO. Po leiaf yw maint y gronynnau, y cryfaf yw'r rhyngweithio cyd-MA, y cryfaf yw'r gallu catalytig a sintro yng nghatalydd YCO/MA, ac effeithiau cadarnhaol sawl hyrwyddwr ar weithgaredd MDR a dyddodiad carbon.fig. Mae 4 yn ddelwedd HRTEM ar ôl triniaeth MDR yn 1023K, CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 am 8 awr. Mae gronynnau CO yn bodoli ar ffurf smotiau du, tra bod cludwyr MA yn bodoli ar ffurf llwyd, sy'n dibynnu ar wahaniaeth dwysedd electronau. Mewn delwedd HRTEM gyda 10%CO/MA (Ffig. 4 B), gwelir crynhoad gronynnau metel CO ar Ma Carriersthe Mae ychwanegu hyrwyddwr daear prin yn lleihau gronynnau CO i 11.0nm ~ 12.5nm. Mae gan YCO/MA ryngweithio cryf ar y cyd, ac mae ei berfformiad sintro yn well na catalyddion eraill. yn ogystal, fel y dangosir yn Ffigys. 4B i 4F, cynhyrchir nanowires carbon gwag (CNF) ar y catalyddion, sy'n cadw mewn cysylltiad â llif nwy ac yn atal y catalydd rhag dadactifadu.
Ffig. 3 Effaith ychwanegiad prin y Ddaear ar briodweddau ffisegol a chemegol a pherfformiad catalytig MDR o gatalydd Co/MA
3.2.2 Catalydd Deoxidation
Paratowyd Fe2O3/meso-neal, catalydd dadocsidiad wedi'i seilio ar Fe-doped, trwy ddadhydradiad ocsideiddiol 1- butene ag ocsidydd meddal CO2AS, ac fe'i defnyddiwyd yn synthesis 1,3- bwtadien (BD). Roedd CE wedi'i wasgaru'n fawr mewn matrics alwmina, ac roedd FE2O3/MESO yn gatalydd gwasgaredig iawn. Nid yn unig mae gan gatalydd Meso-Ceal-100 nid yn unig rywogaethau haearn gwasgaredig iawn a phriodweddau strwythurol da, ond mae ganddo hefyd gapasiti storio ocsigen da, felly mae ganddo arsugniad da a chynhwysedd actifadu CO2. Fel y dangosir yn Ffigur 5, mae delweddau TEM yn dangos bod Fe2O3/Meso-Ceal-100 yn rheolaidd yn dangos bod strwythur sianel tebyg i lyngyr Mesoceal-100 yn rhydd ac yn fandyllog, sy'n fuddiol i wasgariad cynhwysion actif, tra bod CE gwasgaredig iawn yn cael ei ddopio'n llwyddiannus ym matrics alwmina. Mae'r deunydd cotio catalydd metel bonheddig sy'n cwrdd â safon allyriadau uwch-isel cerbydau modur wedi datblygu strwythur mandwll, sefydlogrwydd hydrothermol da a chynhwysedd storio ocsigen mawr.
3.2.3 Catalydd ar gyfer cerbydau
Cefnogodd PD-RH gyfadeiladau daear prin sy'n seiliedig ar alwminiwm alwminiwm Alcezrtiox ac Allazrtiox i gael deunyddiau cotio catalydd modurol. Gellir defnyddio PD-RH/ALC cymhleth daear prin mesoporous wedi'i seilio ar alwminiwm fel catalydd puro gwacáu cerbyd CNG gyda gwydnwch da, ac mae effeithlonrwydd trosi CH4, prif gydran nwy gwacáu cerbydau CNG, mor uchel â 97.8%. Mabwysiadu dull un cam hydrothermol i baratoi'r deunydd cyfansawdd ma daear prin hwnnw i wireddu hunan-ymgynnull, syntheseiddiwyd rhagflaenwyr mesoporous gorchymyn gyda chyflwr metastable ac agregu uchel, a chydymffurfiodd synthesis ail-al-AL â'r model o “uned twf cyfansawdd”, felly sylweddoli'r puro puro gwacáu cathodydd postaltions postalytig
Ffig. 4 Delweddau HRTEM o MA (a), co/ma (b), laco/ma (c), ceco/ma (d), yco/ma (e) a smco/ma (f)
Ffig. 5 Delwedd TEM (A) ac EDS Diagram Elfen (B, C) o Fe2O3/Meso-Neal-100
3.3 Perfformiad Luminous
Mae electronau elfennau daear prin yn hawdd eu cyffroi i drosglwyddo rhwng gwahanol lefelau egni a golau allyrru. Defnyddir ïonau daear prin yn aml fel ysgogwyr i baratoi deunyddiau goleuol. Gellir llwytho ïonau daear prin ar wyneb microspheres gwag ffosffad alwminiwm trwy ddull coprecodiad a dull cyfnewid ïonau, a gellir paratoi deunyddiau goleuol alpo4∶re (La, CE, PR, ND). Mae'r donfedd luminescent yn y rhanbarth uwchfioled bron. Gwneir ffilmiau tenau oherwydd ei syrthni, cyson dielectrig isel a dargludedd isel, sy'n ei gwneud yn berthnasol i ddyfeisiau trydanol ac optegol, ffilmiau tenau, rhwystrau, rhwystrau, synwyryddion, ac ati. Gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer synhwyro cenhedlaeth ynni ffotonig. Mae'r dyfeisiau hyn yn ffilmiau wedi'u pentyrru â hyd llwybr optegol pendant, felly mae angen rheoli mynegai plygiannol a thrwch. Yn bresennol, defnyddir titaniwm deuocsid a zirconium ocsid gyda mynegai plygiannol uchel a silicon deuocsid gyda mynegai plygiannol isel i ddylunio ac adeiladu dyfeisiau o'r fath. Mae'r ystod argaeledd o ddeunyddiau sydd â gwahanol briodweddau cemegol arwyneb yn cael ei ehangu, sy'n ei gwneud hi'n bosibl dylunio synwyryddion ffoton datblygedig. Mae cyflwyno ffilmiau MA ac oxyhydroxide wrth ddylunio dyfeisiau optegol yn dangos potensial mawr oherwydd bod y mynegai plygiannol yn debyg i rai silicon deuocsid. Ond mae'r priodweddau cemegol yn wahanol.
3.4 Sefydlogrwydd Thermol
Gyda'r cynnydd mewn tymheredd, mae sintro yn effeithio'n ddifrifol ar effaith defnydd catalydd MA, ac mae'r arwynebedd penodol yn gostwng ac mae cyfnod crisialog γ-al2o3in yn trawsnewid yn gyfnodau δ a θ i χ. Mae gan ddeunyddiau daear prin sefydlogrwydd cemegol da a sefydlogrwydd thermol, gallu i addasu uchel, a deunyddiau crai rhad sydd ar gael yn hawdd. Gall ychwanegu elfennau daear prin wella sefydlogrwydd thermol, ymwrthedd ocsidiad tymheredd uchel a phriodweddau mecanyddol y cludwr, ac addasu asidedd wyneb y cludwr.LA a CE yw'r elfennau addasu a ddefnyddir amlaf a'u hastudio. Canfu Lu Weiguang ac eraill fod ychwanegu elfennau daear prin i bob pwrpas yn atal trylediad swmp gronynnau alwmina, roedd LA a CE yn amddiffyn y grwpiau hydrocsyl ar wyneb alwmina, yn atal sintro a thrawsnewid cam, ac yn lleihau difrod tymheredd uchel i strwythur mesoporous. Mae gan yr alwmina a baratowyd arwynebedd penodol uchel o hyd a chyfaint pore. Sut bynnag, bydd gormod neu rhy ychydig o elfen ddaear brin yn lleihau sefydlogrwydd thermol alwmina. Li Yanqiu et al. ychwanegodd 5% La2O3to γ-Al2O3, a wellodd y sefydlogrwydd thermol a chynyddu cyfaint mandwll ac arwynebedd penodol cludwr alwmina. Fel y gwelir yn Ffigur 6, mae La2O3Added i γ-Al2O3, yn gwella sefydlogrwydd thermol cludwr cyfansawdd y ddaear prin.
Yn y broses o ddopio gronynnau nano-ffibrog gyda LA i MA, mae arwynebedd bet a chyfaint mandwll MA-La yn uwch na rhai MA pan fydd tymheredd y driniaeth wres yn cynyddu, ac mae dopio ag ALl yn cael effaith arafu amlwg ar sintro ar dymheredd uchel. fel y dangosir yn ffig. 7, gyda'r cynnydd mewn tymheredd, mae LA yn atal adwaith tyfiant grawn a thrawsnewid cyfnod, tra bod ffigys. Mae 7a a 7c yn dangos cronni gronynnau nano-ffibrog. yn ffig. 7b, mae diamedr gronynnau mawr a gynhyrchir trwy galchiad ar 1200 ℃ tua 100nm.it yn nodi sintro sylweddol MA. Yn ogystal, o'i gymharu â MA-1200, nid yw MA-LA-1200 yn agregu ar ôl triniaeth wres. Gydag ychwanegu LA, mae gan ronynnau nano-ffibr well gallu sintro. Hyd yn oed ar dymheredd calchynnu uwch, mae LA wedi'i dopio yn dal i fod wedi'i wasgaru'n fawr ar arwyneb MA. Gellir defnyddio MA wedi'i addasu gan LA fel cludwr catalydd PD mewn adwaith C3H8oxidation.
Ffig. 6 Model strwythur o sintro alwmina gydag a heb elfennau daear prin
Ffig. 7 Delweddau TEM o MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-LA-400 (C) a MA-LA-1200 (d)
4 Casgliad
Cyflwynir cynnydd paratoi a chymhwyso deunyddiau MA prin wedi'u haddasu yn y ddaear. Defnyddir MA wedi'i addasu ar y ddaear yn helaeth. Er bod llawer o ymchwil wedi'i wneud wrth gymhwyso catalytig, sefydlogrwydd thermol ac arsugniad, mae gan lawer o ddeunyddiau swm cost uchel, dopio isel, trefn wael ac mae'n anodd cael eu diwydiannu. Mae angen gwneud y gwaith canlynol yn y dyfodol: Optimeiddio cyfansoddiad a strwythur MA prin wedi'i addasu ar y ddaear, dewiswch y broses briodol, cwrdd â'r datblygiad swyddogaethol; Sefydlu model rheoli prosesau yn seiliedig ar broses swyddogaethol i leihau costau a gwireddu cynhyrchu diwydiannol; Er mwyn sicrhau'r mwyaf o fanteision adnoddau daear prin Tsieina, dylem archwilio mecanwaith addasu MA prin, gwella theori a phroses paratoi MA prin wedi'i addasu ar y ddaear.
Prosiect y Gronfa: Prosiect Arloesi Cyffredinol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Shaanxi (2011KTDZ01-04-01); Talaith Shaanxi 2019 Prosiect Ymchwil Gwyddonol Arbennig (19JK0490); 2020 Prosiect Ymchwil Gwyddonol Arbennig Coleg Huaqing, XI 'Prifysgol Pensaernïaeth a Thechnoleg (20KY02)
Ffynhonnell: Prin y Ddaear
Amser Post: Gorffennaf-04-2022