Medzi nelasnými oxidmi má hlinitého hlinitého dobrých mechanických vlastností, vysokej teplotnej odolnosti a odolnosti proti korózii, zatiaľ čo mezoporézne hlinitého hlinitého (MA) má nastaviteľnú veľkosť pórov, veľkú špecifickú plochu povrchu, veľký objem pórov a nízke výrobné náklady, ktoré sa široko používajú pri katalýze, kontrolovanej katalýze. sa bežne používa v priemysle, ale priamo ovplyvní aktivitu hlinitého, služobnú životnosť a selektivitu katalyzátora. Napríklad v procese čistenia automobilových výfukových plynov bude uložené znečisťujúce látky z prísady motorového oleja tvoriť koks, čo povedie k zablokovaniu pórov katalyzátora, čím sa zníži aktivita katalyzátora. Na úpravu štruktúry hlinitého nosiča sa môže použiť povrchovo aktívna látka za vzniku ma.Spracovať jeho katalytický výkon.
MA má obmedzený účinok a aktívne kovy sa deaktivujú po kalcinácii vysokej teploty. Okrem toho, po vysokej teplote kalcinácie sa mezoporézna štruktúra zrúti, je kostra MA v amorfnom stave a povrchová kyslosť nemôže splniť svoje požiadavky v oblasti funkcionalizácie. Na zlepšenie katalytickej aktivity, mezoporéznej štruktúry stability, povrchovej tepelnej stability a povrchovej kyslosti materiálov je často potrebné. kostra.
Špeciálna elektrónová konfigurácia prvkov vzácnych zemín spôsobuje, že jeho zlúčeniny majú špeciálne optické, elektrické a magnetické vlastnosti a používa sa v katalytických materiáloch, fotoelektrických materiáloch, adsorpčných materiáloch a magnetických materiáloch. Mezoporézne materiály modifikované vzácne Zem môžu upravovať kyselinu (alkali) vlastnosť, zvyšovať neobsadenie kyslíka a syntetizovať kovový nanokryštalický katalyzátor s rovnomernou disperziou a stabilnou nanometrovou stupnicou. Príplatok vhodný porézny materiál a zriedkavé zeminy môžu zlepšiť povrchovú disperziu kovových nanokryštálov a uhlíkovú rezistenciu z katalyzátorov. V tomto článku sa zavedie modifikácia vzácnych zemín a funkcionalizácia MA na zlepšenie katalytického výkonu, tepelnej stability, kapacity ukladania kyslíka, špecifickú plochu povrchu a štruktúru pórov.
1 MA Príprava
1.1 Príprava nosiča aluminy
Metóda prípravy hlinitého nosiča určuje jeho distribúciu štruktúry pórov a jeho bežné metódy prípravy zahŕňajú metódu dehydratácie pseudo-boehmite (PB) a metódu sol-gélu. Pseudoboehmit (PB) bol prvýkrát navrhnutý Calvet a H+podporoval peptizáciu, aby sa získal medzivrstvová voda obsahujúca koloidnú PB-Alooh, ktorá bola kalcinovaná a dehydratovaná pri vysokej teplote za vzniku hlinitého. Podľa rôznych surovín sa často delí na metódu zrážania, metódu karbonizácie a metódu hydrolýzy alkohollalumín.
PB sa zvyčajne pripravuje metódou zrážania. Alkáli sa pridá do hlinitého roztoku alebo sa pridá do hlinitého roztoku a vyzráža sa, aby sa dosiahol hydratovaný hliník (alkalické zrážanie) alebo sa pridá kyselina do zrážania hlinitého, aby sa získal hlinitý monohydrát, ktorý sa potom premyje, suší a kalcinuje, aby sa získal Pb. Metóda zrážok je ľahko ovládateľná a nízka cena, ktorá sa často používa pri priemyselnej výrobe, ale je ovplyvnená mnohými faktormi (pH roztoku, koncentrácia, teplota atď.) A že podmienka na získanie častíc s lepšou dispergovateľnosťou je prísna. V metóde karbonizácie je možné po starnutí získať AL (OH) 3IS reakciou CO2 a Naalo2 a Pb. Táto metóda má výhody jednoduchej prevádzky, vysokej kvality produktu, bez znečistenia a nízkych nákladov a môže pripraviť hliník s vysokou katalytickou aktivitou, vynikajúcu odolnosť proti korózii a vysoká špecifická plocha s nízkou investíciou a vysokú návratnosť. Na prípravu vysokoškolského PB sa často používa metóda hydrolýzy alkoxidu alkoxidu. Alkoxid hliníka sa hydrolyzuje za vzniku monohydrátu oxidu hlinitého a potom sa ošetrí, aby sa získal vysoko čistota Pb, ktorý má dobrú kryštalinita, rovnomernú veľkosť častíc, koncentrovanú distribúciu veľkosti pórov a vysokú integritu sférických častíc. Tento proces je však zložitý a je ťažké sa zotaviť v dôsledku použitia určitých toxických organických rozpúšťadiel.
Okrem toho sa anorganické soli alebo organické zlúčeniny kovov bežne používajú na prípravu prekurzorov hlinitého pomocou metódy sol-gélu a na prípravu roztokov na generovanie SOL, ktoré sa potom gelujú, sušia a praženú, sa pridávajú čisté vodné alebo organické rozpúšťadlá. V súčasnosti sa proces prípravy hlinitého stále zlepšuje na základe metódy dehydratácie Pb a metóda karbonizácie sa stala hlavnou metódou pre výrobu priemyselného alumíny z dôvodu jej hospodárstva a ochrany životného prostredia. Allumina pripravená metódou Sol-Gel priťahovala veľkú pozornosť z dôvodu jej rovnomernejšej distribúcie veľkosti pórov, čo je potenciálna metóda, ale musí sa zlepšiť na realizáciu priemyselného aplikácie.
Príprava 1,2 Ma
Konvenčná hlinitka nemôže spĺňať funkčné požiadavky, takže je potrebné pripraviť vysoko výkonné MA. Metódy syntézy zvyčajne zahŕňajú: metódu nano-strúhania s uhlíkovou plesňou ako tvrdá šablóna; Syntéza SDA: proces samoskladania vyvolaného odparovaním (EISA) v prítomnosti mäkkých templátov, ako sú SDA a iné katiónové, aniónové alebo neiónové povrchovo aktívne látky.
1.2.1 Proces EISA
Mäkká šablóna sa používa v kyslom stave, ktorý sa vyhýba komplikovaným a časovo náročným procesom metódy tvrdej membrány a môže realizovať kontinuálnu moduláciu clony. Príprava MA spoločnosťou EISA priťahovala veľkú pozornosť z dôvodu jej ľahkej dostupnosti a reprodukovateľnosti. Môžu sa pripraviť rôzne mezoporézne štruktúry. The pore size of MA can be adjusted by changing the hydrophobic chain length of surfactant or adjusting the molar ratio of hydrolysis catalyst to aluminum precursor in solution.Therefore, EISA, also known as one-step synthesis and modification sol-gel method of high surface area MA and ordered mesoporous alumina (OMA), has been applied to various soft templates, such as P123, F127, trianolamín (čaj) atď. EISA môže nahradiť proces spoločného zostavenia organoalumínových prekurzorov, ako je napríklad hlinitý alkoxidy a povrchovo aktívne látky, typicky hlinitý izopoxid a P123, na poskytovanie mezoporéznych materiálov, ktoré umožňujú úspešný vývoj MISA procesu, ktorý sa vyžaduje presné prispôsobenie hydrolýzy a kondenzácie povrchovo aktívnymi miclámi v Sol.
V procese EISA môže použitie nevodných rozpúšťadiel (ako je etanol) a organických komplexných látok účinne spomaľovať hydrolýzu a kondenzáciu prekurzorov organoaluminum a vyvolať samoskladanie materiálov OMA, ako je napríklad AL (OR) 3 a hliník izopoxidu. Avšak v nevodných prchavých rozpúšťadlách šablóny povrchovo aktívnej látky zvyčajne strácajú hydrofilnosť/hydrofóbnosť. Okrem toho má v dôsledku oneskorenia hydrolýzy a polykondenzácie stredný produkt hydrofóbnu skupinu, čo sťažuje interakciu so šablónou povrchovo aktívnej látky. Iba vtedy, keď sa koncentrácia povrchovo aktívnej látky a stupeň hydrolýzy a polykondenzácie hliníka postupne zvyšujú v procese odparovania rozpúšťadla, môže sa uskutočniť samo-zostavenie templátu a hliníka. Preto veľa parametrov, ktoré ovplyvňujú podmienky odparovania rozpúšťadiel a hydrolýzu a kondenzačnú reakciu prekurzorov, ako je teplota, relatívna vlhkosť, katalyzátor, rýchlosť odparovania rozpúšťadla atď., Ovplyvní konečnú štruktúru zostavy. Ako je znázornené na obr. 1, OMA materiály s vysokou tepelnou stabilitou a vysokou katalytickou výkonnosťou boli syntetizované solvotermálnym odparovaním indukovaným sebazostavením (SA-EISA). Solvothermálne ošetrenie podporovalo úplnú hydrolýzu prekurzorov hliníka za vzniku malého klastrového hliníka hydroxylových skupín, ktoré zvýšili interakciu medzi povrchovo aktívnymi látkami a hliníkom. Two-dimenzionálna hexagonálna mezofáza sa vytvorila v procese EISA a zaostávala pri 400 ℃ na tvar OMA materiálu. V tradičnom procese EISA je proces odparovania sprevádzaný hydrolýzou organoalumínskeho prekurzoru, takže podmienky odparovania majú dôležitý vplyv na reakciu a konečnú štruktúru OMA. Krok solvotermálnej liečby podporuje úplnú hydrolýzu prekurzora hliníka a produkuje čiastočne kondenzované zhlukované hydroxylové skupiny hliníka. V porovnaní s Ma pripraveným tradičnou metódou EISA má OMA pripravená metódou SA-EISA vyšší objem pórov, lepšiu špecifickú povrchovú plochu a lepšiu tepelnú stabilitu. V budúcnosti sa môže metóda EISA použiť na prípravu ultra veľkej clony MA s vysokou rýchlosťou konverzie a vynikajúcou selektivitou bez použitia stresného činidla.
Obr. 1 Prietoková tabuľka metódy SA-EISA na syntézu materiálov OMA
1.2.2 Ostatné procesy
Konvenčná príprava MA vyžaduje presnú kontrolu parametrov syntézy na dosiahnutie jasnej mezoporéznej štruktúry a odstránenie materiálov šablón je tiež náročné, čo komplikuje proces syntézy. V súčasnosti veľa literatúr uviedlo syntézu MA s rôznymi šablónami. V posledných rokoch sa výskum zameriaval hlavne na syntézu MA s glukózou, sacharózou a škrobom ako templátom izopropoxidom hliníka vo vodnom roztoku. Väčšina z týchto materiálov MA je syntetizovaná z dusičnanu hlinitého, síranu a alkoxidu ako zdroje hliníka. MA CTAB sa tiež získava priamou modifikáciou PB ako zdroja hliníka. MA s rôznymi štrukturálnymi vlastnosťami, tj al2o3) -1, al2o3) -2 a al2o3 a má dobrú tepelnú stabilitu. Pridanie povrchovo aktívnej látky nemení inherentnú kryštálovú štruktúru PB, ale mení režim stohovania častíc. Okrem toho sa tvorba AL2O3-3 tvorí adhéziou nanočastíc stabilizovaných organickým PEG rozpúšťadlom alebo agregáciou okolo PEG. Rozdelenie veľkosti pórov AL2O3-1 je však veľmi úzke. Okrem toho sa katalyzátory na báze paládiu pripravili so syntetickým MA ako nosič. V reakcii na spaľovanie metánu, katalyzátor podporovaný AL2O3-3 vykazoval dobrú katalytickú výkonnosť.
Po prvýkrát sa MA s relatívne úzkou distribúciou veľkosti pórov pripravila pomocou lacnej a hliníkovej čiernej trosky bohatej na hliník. Výrobný proces zahŕňa extrakčný proces pri nízkej teplote a normálnom tlaku. Pevné častice ponechané v procese extrakcie neznečisťujú životné prostredie a môžu byť nahromadené s nízkym rizikom alebo opätovne použité ako výplň alebo agregát v betónovej aplikácii. Špecifická povrchová plocha syntetizovanej MA je 123 ~ 162 m2/g, distribúcia veľkosti pórov je úzka, polomer píku je 5,3 Nm a pórovitosť je 0,37 cm3/g. Materiál je nano-veľkosť a veľkosť kryštálu je asi 11 nm. Syntéza tuhého stavu je nový proces na syntézu MA, ktorý sa môže použiť na výrobu rádiochemického absorbentu na klinické použitie. Chlorid hliníka, uhličitan amónny a suroviny glukózy sa zmiešajú v molárnom pomere 1: 1,5: 1,5 a MA sa syntetizuje novým mechanochemickým reakciou na tuhý stav.By koncentrácia131i v tepelnom zariadení na batériu, celkový výťažok/MLL) má vysoký rádioaktívny koncentrácia/ml Realizácia používania veľkých dávok131i [nai] kapsúl na liečbu rakoviny štítnej žľazy.
Aby som to zhrnul, v budúcnosti sa môžu vyvinúť aj malé molekulárne templáty na konštrukciu viacúrovňových usporiadaných štruktúr pórov, účinne upraviť štruktúru, morfológiu a povrchové chemické vlastnosti materiálov a na vytváranie veľkej plochy povrchu a usporiadané červové diery. Preskúmajte lacné šablóny a zdroje hliníka, optimalizujte proces syntézy, objasnite mechanizmus syntézy a usmernite proces.
Metóda modifikácie 2 Ma
Metódy rovnomerného distribúcie aktívnych komponentov na nosiči MA zahŕňajú impregnáciu, syntetiku-SIS-SIS, zrážky, výmenu iónov, mechanické miešanie a topenie, medzi ktorými sú najbežnejšie používané prvé dva.
2.1 Metóda syntézy in situ
Skupiny používané pri funkčnej modifikácii sa pridávajú v procese prípravy MA na modifikáciu a stabilizáciu kostrovej štruktúry materiálu a zlepšenie katalytického výkonu. Proces je znázornený na obrázku 2. Liu a kol. syntetizovaný Ni/Mo-al2o3in situ s p123 ako šablóna. Ni aj MO boli dispergované v usporiadaných MA kanáloch, bez toho, aby zničili mezoporéznu štruktúru MA, a katalytická výkonnosť sa zjavne zlepšila. Prijatie metódy rastu in-situ na syntetizovanom gama-al2o3substráte v porovnaní s y-al2O3, MNO2-AL2O3HA väčšími BET špecifickým povrchom a objemom pórov a má bimodálnu mezoporéznu štruktúru s úzkou distribúciou veľkosti pórov. MNO2-AL2O3HAS rýchla adsorpčná rýchlosť a vysoká účinnosť pre F- a má široký rozsah aplikácií pH (pH = 4 ~ 10), ktorý je vhodný pre praktické podmienky priemyselného aplikácie. Recyklačná výkonnosť MNO2-AL2O3IS lepšia ako výkon y-al2o.Structurálnej stability je potrebné ďalej optimalizovať. Aby som to zhrnul, materiály modifikované MA získané syntézou in-situ majú dobrý štrukturálny poriadok, silnú interakciu medzi skupinami a nosičmi hlinitého, tesnú kombináciu, veľké zaťaženie materiálu a nie je ľahké spôsobiť vylučovanie aktívnych zložiek v procese katalytickej reakcie a katalytický výkon sa výrazne zlepšuje.
Obr. 2 Príprava funkcionalizovanej MA syntézou in situ
2.2 Metóda impregnácie
Ponorenie pripravenej MA do modifikovanej skupiny a získanie modifikovaného materiálu MA po liečbe, aby sa realizovalo účinky katalýzy, adsorpcie a podobne. Cai a kol. Pripravená MA z p123 metódou Sol-Gel a namočená ju v roztoku etanolu a tetraetylenepentamínu, aby sa získal aminosuľový materiál modifikovaný MA so silným adsorpčným výkonom. Okrem toho Belkacemi a kol. ponorené do ZnCl2Solution rovnakým procesom, aby sa získali usporiadané materiály upravené zinočnaté, špecifická plocha povrchu a objem pórov sú 394m2/g a 0,55 cm3/g. V porovnaní s metódou syntézy in situ má metóda impregnácie lepšiu disperziu prvkov, stabilnú mezoporéznu štruktúru a dobrý adsorpčný výkon, ale interakčná sila medzi aktívnymi zložkami a nosičom hlinitého je slabá a katalytická aktivita je ľahko zasahovaná vonkajšími faktormi.
3 Funkčný pokrok
Syntéza vzácnych Zeme MA so špeciálnymi vlastnosťami je v budúcnosti trendom vývoja. V súčasnosti existuje veľa metód syntézy. Parametre procesu ovplyvňujú výkon MA. Špecifická plocha povrchu, objem pórov a priemer pórov MA sa môžu upraviť typom templátu a zložením prekurzorov hliníka. Teplota kalcinácie a koncentrácia templátu polyméru ovplyvňujú špecifickú plochu povrchu a objem pórov MA. Suzuki a Yamauchi zistili, že teplota kalcinácie sa zvýšila z 500 ℃ na 900 Ošetrenie modifikácie vzácnych zemín navyše zlepšuje aktivitu, povrchovú tepelnú stabilitu, štrukturálnu stabilitu a povrchovú kyslosť materiálov MA v katalytickom procese a spĺňa vývoj funkcionalizácie MA.
3.1 Adsorbent defluorinácie
Fluór v pitnej vode v Číne je vážne škodlivý. Okrem toho zvýšenie obsahu fluóru v priemyselnom roztoku sulfátu zinku povedie k korózii elektródovej dosky, zhoršeniu pracovného prostredia, poklesu kvality elektrického zinku zinku a zníženiu množstva recyklovanej vody v systéme výroby kyselín a procesu elektrolýzy fluidizovaného spalového plynu s pražením. V súčasnosti je adsorpčná metóda najatraktívnejšia medzi bežnými metódami mokrej defluorinácie. Avšak existujú určité nedostatky, ako napríklad zlá adsorpčná kapacita, úzky dostupný rozsah pH, sekundárne znečistenie atď. Aktívny uhlík, amorfný hliník, aktivovaný hliník a ďalšie adsorbenty sa používajú na defluorizáciu vody, ale náklady na adsorbenty sú vysoké a adsorpčná kapacita neutrálneho roztoku F-in alebo vysokej koncentrácie je nízka Adsorpčná kapacita fluoridu a iba pri pH <6 môže mať dobrý výkon adsorpcie fluoridu. Ma priťahuje širokú pozornosť pri kontrole znečistenia životného prostredia z dôvodu svojej veľkej špecifickej plochy povrchu, jedinečného efektu veľkosti pórov, výkonu kyseliny, tepelnej a mechanickej stability. Kundu a kol. Pripravená MA s maximálnou adsorpčnou kapacitou fluóru 62,5 mg/g. Adsorpčná kapacita fluóru MA je výrazne ovplyvnená jej štrukturálnymi charakteristikami, ako je špecifická plocha povrchu, povrchové funkčné skupiny, veľkosť pórov a celková veľkosť pórov. Splnenie štruktúry a výkonnosť MA je dôležitým spôsobom, ako zlepšiť výkonnosť adsorpcie.
Kvôli tvrdej kyseline LA a tvrdej základnosti fluóru existuje silná afinita medzi LA a fluórovými iónmi. V posledných rokoch niektoré štúdie zistili, že LA ako modifikátor môže zlepšiť adsorpčnú kapacitu fluoridu. V dôsledku nízkej štrukturálnej stability adsorbentov vzácnych zemín sa však do roztoku vylúhuje viac vzácnych zemín, čo vedie k znečisteniu sekundárnej vody a poškodeniu ľudského zdravia. Na druhej strane je vysoká koncentrácia hliníka vo vodnom prostredí jedným z jedov pre ľudské zdravie. Preto je potrebné pripraviť určitý druh zloženého adsorbenta s dobrou stabilitou a bez vylúhovania alebo menšieho vylúhovania iných prvkov v procese odstraňovania fluóru. MA modifikovaná LA a CE bola pripravená metódou impregnácie (LA/MA a CE/MA). Oxidy vzácnych zemín sa prvýkrát úspešne načítali na povrch MA, ktoré mali vyššiu defluorináciu. Kapacita fluóru, LA/MA obsahuje viac hydroxylových adsorpčných miest a adsorpčná kapacita F je rádovo LA/MA> CE/MA> MA. So zvýšením počiatočnej koncentrácie sa adsorpčná kapacita fluóru zvyšuje. Adsorpčný účinok je najlepší, keď je pH 5 ~ 9 a adsorpčný proces fluóru je v súlade s langmuirovou izotermálnou adsorpciou adsorpcie. Okrem toho nečistoty sulfátových iónov v hliníku môžu tiež významne ovplyvniť kvalitu vzoriek. Aj keď sa uskutočnil súvisiaci výskum v oblasti hlinitého modifikovaného hlinitého zriedkavosti, väčšina výskumu sa zameriava na proces adsorbentu, ktorý sa ťažko používa priemyselne. Hydrometalurgický systém a vytvorenie modelu riadenia procesu na ošetrenie vysokého fluórneho roztoku na základe adsorbentov vzácnych zemín.
3,2 katalyzátor
3.2.1 Suché reforma metánu
Vzácna Zem môže upraviť kyslosť (základnosť) poréznych materiálov, zvýšiť neobsadenie kyslíka a syntetizovať katalyzátory s rovnomernou disperziou, nanometrom a stabilitou. Často sa používa na podporu ušľachtilých kovov a prechodných kovov na katalyzáciu metanície CO2. V súčasnosti sa mezoporézne materiály modifikované vzácnym Zemom vyvíjajú smerom k metánovej suchej reformácii (MDR), fotokatalytickej degradácii VOC a čisteniu chvosta plynu. Spekanie a ukladanie uhlíka Ni nanočastice na povrchu Ni/al2o3 sa však na rýchlu deaktiváciu katalyzátora. Preto je potrebné pridať akcelerant, modifikovať nosič katalyzátora a zlepšiť cestu prípravy, aby sa zlepšila katalytická aktivita, stabilita a odolnosť proti spáleniu. Všeobecne platí, že oxidy vzácnych zemín sa môžu použiť ako štrukturálne a elektronické promótory v heterogénnych katalyzátoroch a CEO2Improvinuje disperziu NI a mení vlastnosti kovového NI prostredníctvom silnej interakcie s podporou kovu.
MA sa široko používa na zvýšenie disperzie kovov a na zabezpečenie obmedzenia aktívnych kovov, aby sa zabránilo ich aglomerácii. LA2O3 s vysokou kapacitou skladovania kyslíka zvyšuje odolnosť proti uhlíku v procese konverzie a LA2O3 propaguje disperziu CO na mezoporéznom hliníku, ktorý má vysokú reformnú aktivitu a odolnosť. LA2O3Promoter zvyšuje MDR aktivitu katalyzátora CO/MA a na povrchu katalyzátora sa tvoria COAL2OPáz. V procese MDR interakcia In-situ medzi LA2O3 a CO2-CO2-CO2-CO2-CO2-CO2-CO2-CO2-CO2-CO2FORMED, ktorá vyvolala účinnú elimináciu CXHY na povrchu katalyzátora. LA2O3Promotes redukcia vodíka poskytuje vyššiu hustotu elektrónov a zvýšenie uvoľnenia kyslíka v 10%CO/MA. Pridanie LA2O3 redukuje zjavnú aktivačnú energiu CH4CONSONTU. Preto miera konverzie CH4Inced na 93,7% pri 1073 K K. Pridanie LA2O3Impridovaného katalytickej aktivity podporovalo zníženie H2, zvýšilo počet aktívnych miest CO0, produkovalo menej uložené uhlík a zvýšilo sa voľné miesto kyslíka na 73,3%.
CE a PR boli podporené Ni/al2o3catalyzátorom metódou impregnácie rovnakého objemu v Li Xiaofeng. Po pridaní CE a PR sa selektivita na H2Increed a selektivitu na CO znížili. MDR modifikovaný PR mal vynikajúcu katalytickú schopnosť a selektivita na H2inkovanú od 64,5% do 75,6%, zatiaľ čo selektivita na CO sa znížila z 31,4% Peng Shujing et al. Použitá metóda Sol-Gel, CE-modifikovaná MA bola pripravená s izopropoxidom z hliníka, hexahydrátom izopropanolu a hexahydrátom dusičnanu. Špecifická plocha povrchu produktu sa mierne zvýšila. Pridanie CE znížilo agregáciu nanočastíc podobných tyčí na povrchu MA. Niektoré hydroxylové skupiny na povrchu y-al2o3 boli v podstate pokryté zlúčeninami CE. Tepelná stabilita MA sa zlepšila a po kalcinácii pri 1000 ℃ počas 10 hodín sa nedošlo k žiadnej transformácii kryštálovej fázy. Pripravená materia Ceo2-Al2O4By Coprecipitation Method. CEO2 s kubickými drobnými zrnami boli v hliníku rovnomerne rozptýlené. Po podpore CO a MO na CEO2-AL2O4 bola interakcia medzi hlinitou a aktívnou zložkou CO a MO účinne inhibovaná CEO2
Promótory vzácnych zemín (LA, CE, Y a SM) sú kombinované s katalyzátorom CO/MA pre MDR a proces je znázornený na obr. 3. Promotéri vzácnych zemín môžu zlepšiť disperziu CO na nosiči MA a inhibovať aglomeráciu častíc CO. Čím menšia je veľkosť častíc, tým silnejšia je interakcia CO-MA, tým silnejšia je katalytická a spekaná schopnosť v katalyzátore YCO/MA a pozitívne účinky niekoľkých promótorov na aktivitu MDR a ukladanie uhlíka. 4 je obraz HRTEM po ošetrení MDR pri 1023K, CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3,1 počas 8 hodín. Častice CO existujú vo forme čiernych škvŕn, zatiaľ čo nosiče MA existujú vo forme šedej, čo závisí od rozdielu hustoty elektrónov. Pri obrázku HRTEM s 10%CO/Ma (obr. 4B) sa pozoruje aglomerácia kovových častíc CO pri MA nosičoch Pridanie vzácneho promótora Zeme redukuje častice CO na 11,0 NM ~ 12,5 Nm. YCO/MA má silnú interakciu CO-MA a jej spekanie je lepší ako iné katalyzátory. Okrem toho, ako je to znázornené na obr. Na katalyzátoroch sa vyrábajú dutiny uhlíkových nanočastíc (CNF), ktoré udržiavajú v kontakte s prietokom plynu a bránia katalyzátorovi deaktivácii.
Obr. 3 Vplyv pridávania vzácnych zemín na fyzikálne a chemické vlastnosti a katalytickú výkonnosť CO/MA katalyzátora MDR
3.2.2 Deoxidation Catalyst
FE2O3/MESO-CEAL, deoxidačný katalyzátor na báze CE-dotovaného FE, bol pripravený oxidačnou dehydrogenáciou 1-buténu s mäkkým oxidantom CO2AS a použil sa v syntéze 1,3-butadiénu (BD). CE bol vysoko rozptýlený v matrici hlinitého a katalyzátor Fe2O3/Meso bol vysoko dispergovaný, ale má nielen vysoko dispergované druhy železa a dobré štrukturálne vlastnosti, ale má tiež dobrú kapacitu skladovania kyslíka, takže má dobrú adsorpčnú a aktivačnú kapacitu CO2. Ako je znázornené na obrázku 5, obrázky TEM ukazujú, že FE2O3/MESO-CEAL-100 je pravidelné, ukazuje, že štruktúra kanála MESOCEAL-100 podobná červam je voľná a pórovitá, čo je prospešné pre disperziu aktívnych zložiek, zatiaľ čo vysoko dispergovaný CE je úspešne dopovaný v matri hlinitého. Materiál katalyzátora vznešených kovov spĺňajúcich ultra nízku emisnú úroveň motorových vozidiel vyvinul štruktúru pórov, dobrú hydrotermálnu stabilitu a veľkú kapacitu skladovania kyslíka.
3.2.3 Katalyzátor pre vozidlá
PD-RH podporované kvartérne hliníkové komplexy vzácnych zemských komplexov Alcezrtiox a Allazrtiox, aby sa získali materiály na poťahovanie automobilového katalyzátora. Mezoporézne hliník na báze vzácneho Zeme PD-RH/ALC na báze hliníka sa dá úspešne použiť ako katalyzátor výfukového plynu vo vozidle CNG s dobrou trvanlivosťou a účinnosť konverzie CH4, hlavná zložka výfukového plynu CNG vozidla, je až 97,8%. Prijmite hydrotermálnu metódu jednokroku na prípravu tohto zloženého materiálu MA Rare Earth na realizáciu sebazostavenia, usporiadané mezoporézne prekurzory s metastabilným stavom a vysokou agregáciou boli syntetizované, a syntéza re-al-AL-AL-AL-AL-ALE-ALE-ALEBODELITOVÉHO modelu „zloženej rastovej jednotky“, a tak si realizovala čistenie výfukového plynu automobilu po montážnom trojcestnom katalytickom konvertore.
Obr. 4 HRTEM obrazy MA (A), CO/MA (B), LACO/MA (C), CECO/MA (D), YCO/MA (E) a SMCO/MA (F)
Obr. 5 TEM Image (A) a EDS Element Diagram (B, C) Fe2O3/MESO-CEAL-100
3,3 svetelný výkon
Elektróny prvkov vzácnych zemín sú ľahko nadšené na prechod medzi rôznymi hladinami energie a žiarením svetla. Ióny vzácnych zemín sa často používajú ako aktivátory na prípravu luminiscenčných materiálov. Ióny vzácnych zemín sa môžu zaťažiť na povrchu hliníkových dutých mikrosfér fosfátov pomocou metódy koprecipitácie a metódy výmeny iónov a môžu sa pripraviť luminiscenčné materiály Alpo4∶re (LA, CE, PR, ND). Luminiscenčná vlnová dĺžka je v blízkej ultrafialovej oblasti.MA sa vyrába do tenkých filmov kvôli svojej zotrvačnosti, nízkej dielektrickej konštantnej a nízkej vodivosti, vďaka ktorej je použiteľná na elektrické a optické zariadenia, tenké filmy, bariéry, senzory atď. Tieto zariadenia sú naskladané filmy s definitívnou dĺžkou optickej dráhy, takže je potrebné kontrolovať index lomu a hrúbku. V prítomnosti sa na navrhovanie a vytváranie takýchto zariadení často používajú oxid titaničitý a oxid zirkónom s vysokým indexom lomu a oxidom kremíku s nízkym indexom lomu. Rozširuje sa rozsah dostupnosti materiálov s rôznymi povrchovými chemickými vlastnosťami, čo umožňuje navrhnúť pokročilé fotónové senzory. Zavedenie filmov MA a oxyhydroxidu v návrhu optických zariadení vykazuje veľký potenciál, pretože index lomu je podobný indexu oxidu kremíka. Ale chemické vlastnosti sú rôzne.
3,4 tepelná stabilita
So zvýšením teploty, spekanie vážne ovplyvňuje účinok použitia katalyzátora a špecifická plocha povrchu klesá a kryštalická fáza y-al2o3in sa transformuje do fáz A a 9 na χ. Materiály vzácnych zemín majú dobrú chemickú stabilitu a tepelnú stabilitu, vysokú adaptabilitu a ľahko dostupné a lacné suroviny. Pridanie prvkov vzácnych zemín môže zlepšiť tepelnú stabilitu, odolnosť proti oxidácii s vysokou teplotou a mechanické vlastnosti nosiča a upraviť povrchovú kyslosť nosiča.LA a CE sú najbežnejšie používané a študované modifikačné prvky. Lu Weiguang a ďalší zistili, že pridanie prvkov vzácnych zemín účinne zabránilo objemovej difúzii hlinitých častíc, LA a CE chránilo hydroxylové skupiny na povrch hlinitého, inhibovalo spekanie a fázovú transformáciu a znížilo poškodenie vysokej teploty na mezopórovú štruktúru. Pripravený hliník má stále vysokú špecifickú plochu povrchu a objem pórov. Avšak príliš veľa alebo príliš málo zriedkavých zemských prvkov zníži tepelnú stabilitu hlinitého. Li Yanqiu a kol. Pridané 5% LA2O3to y-Al2O3, čo zlepšilo tepelnú stabilitu a zvýšila objem pórov a špecifickú povrchovú plochu hlinitého nosiča. Ako je zrejmé z obrázku 6, LA2O3, ktoré sú na y-al2o3, zlepšujú tepelnú stabilitu kompozitného nosiča vzácnych zemín.
V procese dopingových nano vláknitých častíc s LA až MA sú plocha povrchu BET a objem pórov MA-LA vyšší ako objem MA, keď sa zvyšuje teplota tepelného spracovania, a doping s LA má zjavný spomaľujúci účinok na spekanie pri vysokej teplote. Ako je znázornené na obr. 7, so zvýšením teploty, LA inhibuje reakciu rastu zŕn a fázovej transformácie, zatiaľ čo obr. 7a a 7c ukazujú akumuláciu nano-vláknitého častíc. na obr. 7B, priemer veľkých častíc produkovaných kalcináciou pri 1200 ℃ je asi 100 nm. Znamená významné spekanie MA. Okrem toho, v porovnaní s MA-1200, MA-LA-1200 sa po tepelnom spracovaní agreguje. S pridaním LA majú častice nano-vlákniny lepšiu schopnosť spekania. Dokonca aj pri vyššej teplote kalcinácie je dopované LA stále vysoko dispergované na povrchu MA. LA modifikovaná MA sa môže použiť ako nosič PD katalyzátora pri reakcii C3H8oxidation.
Obr. 6 Model štruktúry spekania hlinitého s prvkami vzácnych zemín a bez nich
Obr. 7 TEM obrazy MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-LA-400 (C) a MA-LA-1200 (D)
4 Záver
Zavádza sa pokrok v príprave a funkčné použitie materiálov modifikovaných MA zriedkavých zemín. Všeobecne sa používa MA vzácna Zem. Aj keď sa vykonalo veľa výskumov v katalytickej aplikácii, tepelnej stabilite a adsorpcii, veľa materiálov má vysoké náklady, nízke množstvo dopingu, zlý poriadok a je ťažké ich industrializovať. V budúcnosti je potrebné vykonať nasledujúcu prácu: optimalizovať zloženie a štruktúru MA modifikovanej MA, vyberte príslušný proces, spĺňajú funkčný vývoj; Stanoviť model riadenia procesu založený na funkčnom procese na zníženie nákladov a realizovanie priemyselnej výroby; Aby sme maximalizovali výhody zdrojov vzácnych zemín v Číne, mali by sme preskúmať mechanizmus modifikácie vzácnych Zeme, zlepšiť teóriu a proces prípravy MA modifikovanej vzácnym Zemi.
Projekt fondu: Shaanxi Science and Technology Celkový inovačný projekt (2011KTDZ01-04-01); Province Shaanxi Province 2019 Special Scientific Research Project (19JK0490); 2020 Špeciálny vedecký výskumný projekt Huaqing College, Xi 'University of Architecture and Technology (20ky02)
Zdroj: vzácna Zem
Čas príspevku: júl-04-2022