සිලිසියස් නොවන ඔක්සයිඩ අතර, ඇලුමිනා හොඳ යාන්ත්‍රික ගුණ, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය ඇති අතර, මෙසොපොරස් ඇලුමිනා (MA) වෙනස් කළ හැකි සිදුරු ප්‍රමාණය, විශාල නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය, විශාල සිදුරු පරිමාව සහ අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය ඇති අතර, එය උත්ප්‍රේරණය, පාලිත ඖෂධ මුදා හැරීම, අවශෝෂණය සහ ඛනිජ තෙල් අමුද්‍රව්‍ය ඉරිතැලීම, හයිඩ්‍රොක්‍රැකින් කිරීම සහ හයිඩ්‍රොසල්ෆරීකරණය වැනි අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ. ක්ෂුද්‍ර සිදුරු සහිත ඇලුමිනා කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වේ, නමුත් එය ඇලුමිනා වල ක්‍රියාකාරිත්වයට, සේවා කාලය සහ උත්ප්‍රේරකයේ තේරීමට සෘජුවම බලපානු ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, මෝටර් රථ පිටාර පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, එන්ජින් ඔයිල් ආකලන වලින් තැන්පත් වූ දූෂක කෝක් සාදනු ඇත, එය උත්ප්‍රේරක සිදුරු අවහිර වීමට හේතු වන අතර එමඟින් උත්ප්‍රේරකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු කරයි. MA සෑදීම සඳහා ඇලුමිනා වාහකයේ ව්‍යුහය සකස් කිරීමට සර්ෆැක්ටන්ට් භාවිතා කළ හැකිය. එහි උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන්න.
MA හි සීමාකාරී බලපෑමක් ඇති අතර, ඉහළ-උෂ්ණත්ව ගණනය කිරීමෙන් පසු ක්‍රියාකාරී ලෝහ අක්‍රිය වේ. ඊට අමතරව, ඉහළ-උෂ්ණත්ව ගණනය කිරීමෙන් පසු, මෙසොපොරස් ව්‍යුහය බිඳ වැටේ, MA ඇටසැකිල්ල අස්ඵටික තත්වයක පවතින අතර, ක්‍රියාකාරීකරණ ක්ෂේත්‍රයේ මතුපිට ආම්ලිකතාවයට එහි අවශ්‍යතා සපුරාලිය නොහැක. MA ද්‍රව්‍යවල උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය, මෙසොපොරස් ව්‍යුහ ස්ථායිතාව, මතුපිට තාප ස්ථායිතාව සහ මතුපිට ආම්ලිකතාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වෙනස් කිරීමේ ප්‍රතිකාර බොහෝ විට අවශ්‍ය වේ. පොදු වෙනස් කිරීමේ කණ්ඩායම් අතර ලෝහ විෂම පරමාණු (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, ආදිය) සහ ලෝහ ඔක්සයිඩ (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, ආදිය) MA මතුපිටට පටවා හෝ ඇටසැකිල්ලට මාත්‍රණය කර ඇත.
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල විශේෂ ඉලෙක්ට්‍රෝන වින්‍යාසය එහි සංයෝගවලට විශේෂ දෘශ්‍ය, විද්‍යුත් සහ චුම්භක ගුණ ඇති කරන අතර උත්ප්‍රේරක ද්‍රව්‍ය, ප්‍රකාශ විද්‍යුත් ද්‍රව්‍ය, අවශෝෂණ ද්‍රව්‍ය සහ චුම්භක ද්‍රව්‍යවල භාවිතා වේ. දුර්ලභ පෘථිවි වෙනස් කරන ලද මෙසොපොරස් ද්‍රව්‍යවලට අම්ල (ක්ෂාර) ගුණය සකස් කිරීමට, ඔක්සිජන් හිස්බව වැඩි කිරීමට සහ ඒකාකාර විසරණය සහ ස්ථායී නැනෝමීටර පරිමාණයෙන් ලෝහ නැනෝස්ඵටික උත්ප්‍රේරක සංස්ලේෂණය කිරීමට හැකිය. සුදුසු සිදුරු සහිත ද්‍රව්‍ය සහ දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහ නැනෝස්ඵටිකවල මතුපිට විසරණය සහ උත්ප්‍රේරකවල ස්ථායිතාව සහ කාබන් තැන්පත් කිරීමේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. මෙම පත්‍රිකාවේ, උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය, තාප ස්ථායිතාව, ඔක්සිජන් ගබඩා ධාරිතාව, නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය සහ සිදුරු ව්‍යුහය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා MA හි දුර්ලභ පෘථිවි වෙනස් කිරීම සහ ක්‍රියාකාරීත්වය හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
1 MA සූදානම
1.1 ඇලුමිනා වාහකය සකස් කිරීම
ඇලුමිනා වාහකයේ සකස් කිරීමේ ක්‍රමය එහි සිදුරු ව්‍යුහ ව්‍යාප්තිය තීරණය කරන අතර, එහි පොදු සකස් කිරීමේ ක්‍රම අතරට ව්‍යාජ-බෝමයිට් (PB) විජලනය කිරීමේ ක්‍රමය සහ සොල්-ජෙල් ක්‍රමය ඇතුළත් වේ. ව්‍යාජ-බෝමයිට් (PB) මුලින්ම කැල්වට් විසින් යෝජනා කරන ලද අතර, H+අන්තර් ස්ථර ජලය අඩංගු γ-AlOOH කොලොයිඩල් PB ලබා ගැනීම සඳහා පෙප්ටයිසකරණය ප්‍රවර්ධනය කරන ලද අතර එය ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී කැල්සින් කර විජලනය කරන ලදී. විවිධ අමුද්‍රව්‍ය අනුව, එය බොහෝ විට වර්ෂාපතන ක්‍රමය, කාබනීකරණ ක්‍රමය සහ මධ්‍යසාර ඇලුමිනියම් ජල විච්ඡේදනය ක්‍රමය ලෙස බෙදා ඇත. PB හි කොලොයිඩල් ද්‍රාව්‍යතාවය ස්ඵටිකීකරණයෙන් බලපාන අතර, ස්ඵටිකීකරණයේ වැඩි වීමත් සමඟ එය ප්‍රශස්ත කර ඇති අතර මෙහෙයුම් ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් මගින් ද බලපායි.
PB සාමාන්‍යයෙන් වර්ෂාපතන ක්‍රමය මගින් සකස් කෙරේ. ඇලුමිනේට් ද්‍රාවණයට ක්ෂාර එකතු කරනු ලැබේ හෝ ඇලුමිනේට් ද්‍රාවණයට අම්ලය එකතු කර හයිඩ්‍රේටඩ් ඇලුමිනා (ක්ෂාර වර්ෂාපතනය) ලබා ගැනීම සඳහා අවක්ෂේප කරනු ලැබේ, නැතහොත් ඇලුමිනා මොනොහයිඩ්‍රේට් ලබා ගැනීම සඳහා අම්ලය ඇලුමිනේට් වර්ෂාපතනයට එකතු කරනු ලැබේ, පසුව එය සෝදා, වියළා, PB ලබා ගැනීම සඳහා ගණනය කරනු ලැබේ. වර්ෂාපතන ක්‍රමය ක්‍රියාත්මක කිරීමට පහසු වන අතර පිරිවැය අඩුය, එය බොහෝ විට කාර්මික නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වේ, නමුත් එය බොහෝ සාධක මගින් බලපායි (ද්‍රාවණ pH අගය, සාන්ද්‍රණය, උෂ්ණත්වය, ආදිය). වඩා හොඳ විසරණයකින් අංශු ලබා ගැනීම සඳහා එම කොන්දේසිය දැඩි වේ. කාබනීකරණ ක්‍රමයේදී, Al(OH)3 CO2 සහ NaAlO2 ප්‍රතික්‍රියාව මගින් ලබා ගන්නා අතර, වයසට යාමෙන් පසු PB ලබා ගත හැකිය. මෙම ක්‍රමයට සරල ක්‍රියාකාරිත්වය, ඉහළ නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය, දූෂණයක් නොමැති වීම සහ අඩු පිරිවැය යන වාසි ඇති අතර, ඉහළ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරකම්, විශිෂ්ට විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සහ අඩු ආයෝජනයක් සහ ඉහළ ප්‍රතිලාභයක් සහිත ඉහළ නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශයක් සහිත ඇලුමිනා සකස් කළ හැකිය. ඇලුමිනියම් ඇල්කොක්සයිඩ් ජල විච්ඡේදක ක්‍රමය බොහෝ විට ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් PB සකස් කිරීමට භාවිතා කරයි. ඇලුමිනියම් ඇල්කොක්සයිඩ් ජල විච්ඡේදනය කර ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් මොනොහයිඩ්‍රේට් සාදයි, පසුව හොඳ ස්ඵටිකතාවයක්, ඒකාකාර අංශු ප්‍රමාණය, සාන්ද්‍රිත සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය සහ ගෝලාකාර අංශුවල ඉහළ අඛණ්ඩතාව ඇති ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් PB ලබා ගැනීමට ප්‍රතිකාර කරනු ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, ක්‍රියාවලිය සංකීර්ණ වන අතර, ඇතැම් විෂ සහිත කාබනික ද්‍රාවක භාවිතය හේතුවෙන් එය යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම දුෂ්කර ය.
මීට අමතරව, සෝල්-ජෙල් ක්‍රමය මගින් ඇලුමිනා පූර්වගාමීන් සකස් කිරීම සඳහා අකාබනික ලවණ හෝ කාබනික ලෝහ සංයෝග බහුලව භාවිතා වන අතර, සෝල් ජනනය කිරීම සඳහා විසඳුම් සකස් කිරීම සඳහා පිරිසිදු ජලය හෝ කාබනික ද්‍රාවක එකතු කරනු ලැබේ, පසුව ඒවා ජෙල් කර, වියළා පුළුස්සනු ලැබේ. වර්තමානයේ, ඇලුමිනා සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය PB විජලනය කිරීමේ ක්‍රමය මත පදනම්ව තවමත් වැඩිදියුණු කර ඇති අතර, එහි ආර්ථිකය සහ පාරිසරික ආරක්ෂාව නිසා කාබනීකරණ ක්‍රමය කාර්මික ඇලුමිනා නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රධාන ක්‍රමය බවට පත්ව ඇත. සෝල්-ජෙල් ක්‍රමය මගින් සකස් කරන ලද ඇලුමිනා එහි වඩාත් ඒකාකාර සිදුරු ප්‍රමාණය ව්‍යාප්තිය නිසා බොහෝ අවධානයට ලක්ව ඇත, එය විභව ක්‍රමයකි, නමුත් කාර්මික යෙදුම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා එය වැඩිදියුණු කළ යුතුය.
1.2 MA සූදානම
සාම්ප්‍රදායික ඇලුමිනා ක්‍රියාකාරී අවශ්‍යතා සපුරාලිය නොහැක, එබැවින් ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත MA සකස් කිරීම අවශ්‍ය වේ. සංස්ලේෂණ ක්‍රමවලට සාමාන්‍යයෙන් ඇතුළත් වන්නේ: කාබන් අච්චුව දෘඩ සැකිල්ලක් ලෙස නැනෝ-වාත්තු කිරීමේ ක්‍රමය; SDA සංස්ලේෂණය: SDA සහ අනෙකුත් කැටායන, ඇනෝනික් හෝ අයනික නොවන මතුපිටක වැනි මෘදු සැකිලි ඉදිරියේ වාෂ්පීකරණය-ප්‍රේරිත ස්වයං-එකලස් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය (EISA).
1.2.1 EISA ක්‍රියාවලිය
මෘදු සැකිල්ල ආම්ලික තත්ත්වයේදී භාවිතා වන අතර එමඟින් දෘඩ පටල ක්‍රමයේ සංකීර්ණ හා කාලය ගතවන ක්‍රියාවලිය වළක්වන අතර විවරයේ අඛණ්ඩ මොඩියුලේෂන් සාක්ෂාත් කරගත හැකිය. EISA විසින් MA සකස් කිරීම එහි පහසු ලබා ගැනීමේ හැකියාව සහ ප්‍රතිනිෂ්පාදන හැකියාව නිසා බොහෝ අවධානයට ලක්ව ඇත. විවිධ මෙසොපොරස් ව්‍යුහයන් සකස් කළ හැකිය. සර්ෆැක්ටන්ට් වල ජලභීතික දාම දිග වෙනස් කිරීමෙන් හෝ ද්‍රාවණය තුළ ඇලුමිනියම් පූර්වගාමියාට ජල විච්ඡේදක උත්ප්‍රේරකයේ මවුලික අනුපාතය සකස් කිරීමෙන් MA හි සිදුරු ප්‍රමාණය සකස් කළ හැකිය. එබැවින්, ඉහළ මතුපිට ප්‍රදේශයේ MA හි එක්-පියවර සංස්ලේෂණය සහ වෙනස් කිරීමේ සොල්-ජෙල් ක්‍රමය සහ ඇණවුම් කරන ලද මෙසොපොරස් ඇලුමිනා (OMA) ලෙසද හැඳින්වෙන EISA, P123, F127, ට්‍රයිතනොලමයින් (තේ) වැනි විවිධ මෘදු සැකිලි සඳහා යොදවා ඇත. මෙසොපොරස් ද්‍රව්‍ය සැපයීම සඳහා ඇලුමිනියම් ඇල්කොහොසයිඩ් සහ සාමාන්‍යයෙන් ඇලුමිනියම් අයිසොප්‍රොපොක්සයිඩ් සහ P123 වැනි කාබනික ඇලුමිනියම් පූර්වගාමීන්ගේ සම-එකලස් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය EISA මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය. EISA ක්‍රියාවලිය සාර්ථක ලෙස සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ස්ථායී ද්‍රාවණයක් ලබා ගැනීම සඳහා ජල විච්ඡේදනය සහ ඝනීභවන චාලක විද්‍යාව නිවැරදිව සකස් කිරීම අවශ්‍ය වන අතර සෝල් හි සර්ෆැක්ටන්ට් මයිකල් මගින් සාදන ලද මෙසොෆේස් වර්ධනයට ඉඩ සලසයි.
EISA ක්‍රියාවලියේදී, ජලීය නොවන ද්‍රාවක (එතනෝල් වැනි) සහ කාබනික සංකීර්ණ කාරක භාවිතය මඟින් කාබනික ඇලුමිනියම් පූර්වගාමීන්ගේ ජල විච්ඡේදනය සහ ඝනීභවන අනුපාතය ඵලදායී ලෙස මන්දගාමී කළ හැකි අතර Al(OR)3 සහ ඇලුමිනියම් අයිසොප්‍රොපොක්සයිඩ් වැනි OMA ද්‍රව්‍යවල ස්වයං-එකලස් කිරීම ප්‍රේරණය කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ජලීය නොවන වාෂ්පශීලී ද්‍රාවකවල, මතුපිට සැකිලි සාමාන්‍යයෙන් ඒවායේ ජලාකර්ෂණීයතාව/ජලභීතිකාව නැති කර ගනී. ඊට අමතරව, ජල විච්ඡේදනය සහ බහු ඝනීභවනය ප්‍රමාද වීම හේතුවෙන්, අතරමැදි නිෂ්පාදනයට ජලභීතික කාණ්ඩයක් ඇති අතර, එමඟින් මතුපිට සැකිල්ල සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කිරීම දුෂ්කර වේ. ද්‍රාවක වාෂ්පීකරණ ක්‍රියාවලියේදී මතුපිට සාන්ද්‍රණය සහ ඇලුමිනියම් ජල විච්ඡේදනය සහ බහු ඝනීභවනයේ මට්ටම ක්‍රමයෙන් වැඩි වූ විට පමණක් සැකිල්ල සහ ඇලුමිනියම් ස්වයං-එකලස් කිරීම සිදුවිය හැකිය. එබැවින්, ද්‍රාවකවල වාෂ්පීකරණ තත්ත්වයන්ට සහ පූර්වගාමීන්ගේ ජල විච්ඡේදනය සහ ඝනීභවන ප්‍රතික්‍රියාවට බලපාන බොහෝ පරාමිතීන්, උෂ්ණත්වය, සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාවය, උත්ප්‍රේරකය, ද්‍රාවක වාෂ්පීකරණ අනුපාතය යනාදිය, අවසාන එකලස් කිරීමේ ව්‍යුහයට බලපානු ඇත. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි. 1, ඉහළ තාප ස්ථායිතාවයක් සහ ඉහළ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වයක් සහිත OMA ද්‍රව්‍ය ද්‍රාව්‍ය තාප සහායක වාෂ්පීකරණ ප්‍රේරිත ස්වයං-එකලස් කිරීම (SA-EISA) මගින් සංස්ලේෂණය කරන ලදී. ද්‍රාව්‍ය තාප ප්‍රතිකාරය ඇලුමිනියම් පූර්වගාමීන්ගේ සම්පූර්ණ ජල විච්ඡේදනයට ප්‍රවර්ධනය කළ අතර කුඩා ප්‍රමාණයේ පොකුරු ඇලුමිනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ සෑදීමට එය ප්‍රවර්ධනය කළ අතර එමඟින් මතුපිට ද්‍රව්‍ය සහ ඇලුමිනියම් අතර අන්තර්ක්‍රියා වැඩි දියුණු විය. EISA ක්‍රියාවලියේදී ද්විමාන ෂඩාස්‍රාකාර මෙසෝෆේස් සාදන ලද අතර OMA ද්‍රව්‍ය සෑදීම සඳහා 400℃ දී ගණනය කරන ලදී. සාම්ප්‍රදායික EISA ක්‍රියාවලියේදී, වාෂ්පීකරණ ක්‍රියාවලිය කාබනික ඇලුමිනියම් පූර්වගාමියාගේ ජල විච්ඡේදනයෙන් සිදු වේ, එබැවින් වාෂ්පීකරණ තත්වයන් ප්‍රතික්‍රියාවට සහ OMA හි අවසාන ව්‍යුහයට වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරයි. ද්‍රාව්‍ය තාප ප්‍රතිකාර පියවර ඇලුමිනියම් පූර්වගාමියාගේ සම්පූර්ණ ජල විච්ඡේදනයට ප්‍රවර්ධනය කරන අතර අර්ධ වශයෙන් ඝනීභවනය වූ පොකුරු ඇලුමිනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ නිපදවයි.OMA පුළුල් පරාසයක වාෂ්පීකරණ තත්වයන් යටතේ සෑදී ඇත. සාම්ප්‍රදායික EISA ක්‍රමය මගින් සකස් කරන ලද MA හා සසඳන විට, SA-EISA ක්‍රමය මගින් සකස් කරන ලද OMA හි ඉහළ සිදුරු පරිමාවක්, වඩා හොඳ නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශයක් සහ වඩා හොඳ තාප ස්ථායිතාවයක් ඇත. අනාගතයේදී, රීමිං කාරකය භාවිතා නොකර ඉහළ පරිවර්තන අනුපාතයක් සහ විශිෂ්ට තේරීමක් සහිත අතිශය විශාල විවර MA සකස් කිරීමට EISA ක්‍රමය භාවිතා කළ හැකිය.
OMA ද්‍රව්‍ය සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා SA-EISA ක්‍රමයේ 1 වන ගැලීම් සටහන රූපය
1.2.2 වෙනත් ක්‍රියාවලි
සාම්ප්‍රදායික MA සකස් කිරීම සඳහා පැහැදිලි මෙසොපොරස් ව්‍යුහයක් ලබා ගැනීම සඳහා සංස්ලේෂණ පරාමිතීන් නිවැරදිව පාලනය කිරීම අවශ්‍ය වන අතර, සැකිලි ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම ද අභියෝගාත්මක වන අතර, එය සංස්ලේෂණ ක්‍රියාවලිය සංකීර්ණ කරයි. වර්තමානයේ, බොහෝ සාහිත්‍යයන් විවිධ සැකිලි සමඟ MA සංස්ලේෂණය වාර්තා කර ඇත. මෑත වසරවලදී, පර්යේෂණය ප්‍රධාන වශයෙන් අවධානය යොමු කළේ ජලීය ද්‍රාවණයක ඇලුමිනියම් අයිසොප්‍රොපොක්සයිඩ් මගින් සැකිලි ලෙස ග්ලූකෝස්, සුක්‍රෝස් සහ පිෂ්ඨය සමඟ MA සංස්ලේෂණය කිරීමයි. මෙම MA ද්‍රව්‍ය බොහොමයක් ඇලුමිනියම් ප්‍රභවයන් ලෙස ඇලුමිනියම් නයිට්‍රේට්, සල්ෆේට් සහ ඇල්කොක්සයිඩ් වලින් සංස්ලේෂණය කර ඇත. MA CTAB ඇලුමිනියම් ප්‍රභවයක් ලෙස PB සෘජුවම වෙනස් කිරීමෙන් ද ලබා ගත හැකිය. විවිධ ව්‍යුහාත්මක ගුණාංග සහිත MA, එනම් Al2O3)-1, Al2O3)-2 සහ al2o3And හොඳ තාප ස්ථායීතාවයක් ඇත. සර්ෆැක්ටන්ට් එකතු කිරීම PB හි ආවේණික ස්ඵටික ව්‍යුහය වෙනස් නොකරයි, නමුත් අංශු ගොඩගැසීමේ ආකාරය වෙනස් කරයි. ඊට අමතරව, Al2O3-3 සෑදීම සෑදී ඇත්තේ කාබනික ද්‍රාවක PEG මගින් ස්ථාවර කරන ලද නැනෝ අංශු ඇලවීම හෝ PEG වටා එකතු කිරීමෙනි. කෙසේ වෙතත්, Al2O3-1 හි සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය ඉතා පටුය. ඊට අමතරව, පැලේඩියම් මත පදනම් වූ උත්ප්‍රේරක වාහකයක් ලෙස කෘතිම MA සමඟ සකස් කරන ලදී. මීතේන් දහන ප්‍රතික්‍රියාවේදී, Al2O3-3 මගින් සහාය දක්වන උත්ප්‍රේරකය හොඳ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වයක් පෙන්නුම් කළේය.
පළමු වරට, සාපේක්ෂව පටු සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තියක් සහිත MA, ලාභ සහ ඇලුමිනියම් බහුල ඇලුමිනියම් කළු ස්ලැග් ABD භාවිතයෙන් සකස් කරන ලදී. නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියට අඩු උෂ්ණත්වයකදී සහ සාමාන්‍ය පීඩනයකදී නිස්සාරණ ක්‍රියාවලිය ඇතුළත් වේ. නිස්සාරණ ක්‍රියාවලියේදී ඉතිරි වන ඝන අංශු පරිසරය දූෂණය නොකරන අතර, අඩු අවදානමක් සහිතව ගොඩගැසීමට හෝ කොන්ක්‍රීට් යෙදීමේදී පිරවුමක් හෝ එකතුවක් ලෙස නැවත භාවිතා කළ හැකිය. සංස්ලේෂණය කරන ලද MA හි නිශ්චිත මතුපිට වර්ගඵලය 123~162m2/g වේ, සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය පටුය, උච්ච අරය 5.3nm වන අතර, සිදුරු ප්‍රමාණය 0.37 cm3/g වේ. ද්‍රව්‍යය නැනෝ ප්‍රමාණයේ වන අතර ස්ඵටික ප්‍රමාණය 11nm පමණ වේ. ඝන-තත්ව සංස්ලේෂණය යනු MA සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා නව ක්‍රියාවලියක් වන අතර, එය සායනික භාවිතය සඳහා විකිරණශීලී රසායනික අවශෝෂක නිපදවීමට භාවිතා කළ හැකිය. ඇලුමිනියම් ක්ලෝරයිඩ්, ඇමෝනියම් කාබනේට් සහ ග්ලූකෝස් අමුද්‍රව්‍ය 1: 1.5: 1.5 මවුලික අනුපාතයකින් මිශ්‍ර කර ඇති අතර, MA නව ඝන-තත්ව යාන්ත්‍රික රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් මගින් සංස්ලේෂණය කෙරේ. තාප බැටරි උපකරණවල 131I සාන්ද්‍රණය කිරීමෙන්, සාන්ද්‍රණයෙන් පසු 131I හි මුළු අස්වැන්න 90% ක් වන අතර, ලබාගත් 131I[NaI] ද්‍රාවණය ඉහළ විකිරණශීලී සාන්ද්‍රණයක් (1.7TBq/mL) ඇති අතර, එමඟින් තයිරොයිඩ් පිළිකා ප්‍රතිකාර සඳහා විශාල මාත්‍රාවක්131I[NaI] කැප්සියුල භාවිතය සාක්ෂාත් වේ.
සාරාංශගත කිරීම සඳහා, අනාගතයේ දී, බහු මට්ටමේ ඇණවුම් කළ සිදුරු ව්‍යුහයන් තැනීම, ද්‍රව්‍යවල ව්‍යුහය, රූප විද්‍යාව සහ මතුපිට රසායනික ගුණාංග ඵලදායී ලෙස සකස් කිරීම සහ විශාල මතුපිට ප්‍රදේශයක් සහ ඇණවුම් කළ wormhole MA ජනනය කිරීම සඳහා කුඩා අණුක සැකිලි සංවර්ධනය කළ හැකිය. ලාභ සැකිලි සහ ඇලුමිනියම් ප්‍රභවයන් ගවේෂණය කරන්න, සංස්ලේෂණ ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කරන්න, සංස්ලේෂණ යාන්ත්‍රණය පැහැදිලි කරන්න සහ ක්‍රියාවලිය මෙහෙයවන්න.
2 MA වෙනස් කිරීමේ ක්‍රමය
MA වාහකයේ ක්‍රියාකාරී සංරචක ඒකාකාරව බෙදා හැරීමේ ක්‍රම අතරට කාවැද්දීම, ස්ථානීය සංස්ලේෂණය, වර්ෂාපතනය, අයන හුවමාරුව, යාන්ත්‍රික මිශ්‍ර කිරීම සහ දියවීම ඇතුළත් වන අතර, ඒ අතර පළමු දෙක බහුලව භාවිතා වේ.
2.1 ස්ථානීය සංස්ලේෂණ ක්‍රමය
ක්‍රියාකාරී වෙනස් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන කණ්ඩායම් MA සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ද්‍රව්‍යයේ ඇටසැකිලි ව්‍යුහය වෙනස් කිරීමට සහ ස්ථාවර කිරීමට සහ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට එකතු කරනු ලැබේ. ක්‍රියාවලිය රූපය 2 හි දක්වා ඇත. ලියු සහ අනෙකුත් අය සැකිල්ලක් ලෙස P123 සමඟ සංස්ලේෂණය කරන ලද Ni/Mo-Al2O3 ස්ථානීය. Ni සහ Mo යන දෙකම MA හි මෙසොපොරස් ව්‍යුහය විනාශ නොකර ඇණවුම් කරන ලද MA නාලිකා වල විසුරුවා හරින ලද අතර උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය පැහැදිලිවම වැඩිදියුණු විය. γ-Al2O3 හා සසඳන විට, සංස්ලේෂණය කරන ලද ගැමා-al2o3 උපස්ථරයක් මත ස්ථානීය වර්ධන ක්‍රමයක් අනුගමනය කිරීම, MnO2-Al2O3 විශාල BET නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශයක් සහ සිදුරු පරිමාවක් ඇති අතර පටු සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තියක් සහිත ද්විමාන මෙසොපොරස් ව්‍යුහයක් ඇත. MnO2-Al2O3 F- සඳහා වේගවත් අවශෝෂණ අනුපාතයක් සහ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති අතර, ප්‍රායෝගික කාර්මික යෙදුම් තත්වයන් සඳහා සුදුසු පුළුල් pH යෙදුම් පරාසයක් (pH=4~10) ඇත. MnO2-Al2O3 හි ප්‍රතිචක්‍රීකරණ කාර්ය සාධනය γ-Al2O ට වඩා හොඳය. ව්‍යුහාත්මක ස්ථායිතාව තවදුරටත් ප්‍රශස්ත කළ යුතුය. සාරාංශගත කිරීම සඳහා, ස්ථානීය සංස්ලේෂණය මගින් ලබාගත් MA වෙනස් කරන ලද ද්‍රව්‍ය හොඳ ව්‍යුහාත්මක අනුපිළිවෙලක්, කණ්ඩායම් සහ ඇලුමිනා වාහක අතර ශක්තිමත් අන්තර්ක්‍රියා, තද සංයෝජනයක්, විශාල ද්‍රව්‍ය බරක් ඇති අතර උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාවලියේදී ක්‍රියාකාරී සංරචක වැගිරීමට හේතු වීම පහසු නොවන අතර උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වේ.
රූපය 2 ස්ථානීය සංස්ලේෂණය මගින් ක්‍රියාකාරී MA සකස් කිරීම
2.2 කාවැද්දීමේ ක්‍රමය
සකස් කරන ලද MA වෙනස් කරන ලද කාණ්ඩයට ගිල්වා, උත්ප්‍රේරණය, අවශෝෂණය සහ ඒ හා සමාන බලපෑම් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ප්‍රතිකාර කිරීමෙන් පසු වෙනස් කරන ලද MA ද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීම. කායි සහ අනෙකුත් අය සොල්-ජෙල් ක්‍රමය මගින් P123 සිට MA සකස් කර, එතනෝල් සහ ටෙට්‍රාඑතිලීන්පෙන්ටමයින් ද්‍රාවණයේ පොඟවා ශක්තිමත් අවශෝෂණ කාර්ය සාධනයක් සහිත ඇමයිනෝ වෙනස් කරන ලද MA ද්‍රව්‍ය ලබා ගත්හ. ඊට අමතරව, බෙල්කසෙමි සහ අනෙකුත් අය ඇණවුම් කළ සින්ක් මාත්‍රණය කළ වෙනස් කරන ලද MA ද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීම සඳහා එම ක්‍රියාවලියම මගින් ZnCl2 ද්‍රාවණයේ ගිල්වා ඇත. නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය සහ සිදුරු පරිමාව පිළිවෙලින් 394m2/g සහ 0.55 cm3/g වේ. ස්ථානීය සංස්ලේෂණ ක්‍රමය හා සසඳන විට, කාවැද්දීමේ ක්‍රමයට වඩා හොඳ මූලද්‍රව්‍ය විසරණය, ස්ථායී මෙසොපොරස් ව්‍යුහය සහ හොඳ අවශෝෂණ ක්‍රියාකාරිත්වය ඇත, නමුත් ක්‍රියාකාරී සංරචක සහ ඇලුමිනා වාහකය අතර අන්තර්ක්‍රියා බලය දුර්වල වන අතර, උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වයට බාහිර සාධක මගින් පහසුවෙන් බාධා ඇති වේ.
3 ක්‍රියාකාරී ප්‍රගතිය
විශේෂ ගුණාංග සහිත දුර්ලභ පස් MA සංස්ලේෂණය අනාගතයේ සංවර්ධන ප්‍රවණතාවයයි. වර්තමානයේ, බොහෝ සංස්ලේෂණ ක්‍රම තිබේ. ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් MA හි ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපායි. MA හි නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය, සිදුරු පරිමාව සහ සිදුරු විෂ්කම්භය සැකිලි වර්ගය සහ ඇලුමිනියම් පූර්වගාමී සංයුතිය මගින් සකස් කළ හැකිය. ගණනය කිරීමේ උෂ්ණත්වය සහ පොලිමර් සැකිලි සාන්ද්‍රණය MA හි නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය සහ සිදුරු පරිමාවට බලපායි. සුසුකි සහ යමෞචි සොයා ගත්තේ ගණනය කිරීමේ උෂ්ණත්වය 500℃ සිට 900℃ දක්වා වැඩි කර ඇති බවයි. විවරය වැඩි කළ හැකි අතර මතුපිට ප්‍රදේශය අඩු කළ හැකිය. ඊට අමතරව, දුර්ලභ පස් වෙනස් කිරීමේ ප්‍රතිකාරය උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාවලියේදී MA ද්‍රව්‍යවල ක්‍රියාකාරිත්වය, මතුපිට තාප ස්ථායිතාව, ව්‍යුහාත්මක ස්ථායිතාව සහ මතුපිට ආම්ලිකතාවය වැඩි දියුණු කරන අතර MA ක්‍රියාකාරීත්වයේ වර්ධනය සපුරාලයි.
3.1 ඩිෆ්ලෝරිනේෂන් අවශෝෂක
චීනයේ පානීය ජලයේ ඇති ෆ්ලෝරීන් බරපතල ලෙස හානිකර ය. ඊට අමතරව, කාර්මික සින්ක් සල්ෆේට් ද්‍රාවණයේ ෆ්ලෝරීන් ප්‍රමාණය වැඩිවීම ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තහඩුවේ විඛාදනයට, වැඩ කරන පරිසරය පිරිහීමට, විදුලි සින්ක්වල ගුණාත්මකභාවය පහත වැටීමට සහ අම්ල සෑදීමේ පද්ධතියේ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද ජල ප්‍රමාණය අඩුවීමට සහ ද්‍රවීකරණය කරන ලද ඇඳ උදුන බැදීමේ දුම් වායුවේ විද්‍යුත් විච්ඡේදක ක්‍රියාවලියට හේතු වේ. වර්තමානයේ, තෙත් ඩිෆ්ලෝරීකරණයේ පොදු ක්‍රම අතර වඩාත් ආකර්ශනීය වන්නේ අවශෝෂණ ක්‍රමයයි. කෙසේ වෙතත්, දුර්වල අවශෝෂණ ධාරිතාව, පටු ලබා ගත හැකි pH පරාසය, ද්විතියික දූෂණය යනාදිය වැනි සමහර අඩුපාඩු තිබේ. සක්‍රිය කාබන්, අස්ඵටික ඇලුමිනා, සක්‍රිය ඇලුමිනා සහ අනෙකුත් අවශෝෂක ජලයේ ඩිෆ්ලෝරීකරණය සඳහා භාවිතා කර ඇත, නමුත් අවශෝෂකවල පිරිවැය ඉහළ වන අතර, F-in උදාසීන ද්‍රාවණයේ හෝ ඉහළ සාන්ද්‍රණයේ අවශෝෂණ ධාරිතාව අඩුය. උදාසීන pH අගයේදී ෆ්ලෝරයිඩ් සඳහා එහි ඉහළ සම්බන්ධතාවය සහ තේරීම නිසා සක්‍රිය ඇලුමිනා ෆ්ලෝරයිඩ් ඉවත් කිරීම සඳහා වඩාත් පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කරන ලද අවශෝෂක බවට පත්ව ඇත, නමුත් එය ෆ්ලෝරයිඩ් වල දුර්වල අවශෝෂණ ධාරිතාවයෙන් සීමා වී ඇති අතර, pH <6 දී පමණක් එයට හොඳ ෆ්ලෝරයිඩ් අවශෝෂණ කාර්ය සාධනයක් තිබිය හැකිය. එහි විශාල නිශ්චිත පෘෂ්ඨීය ප්‍රදේශය, අද්විතීය සිදුරු ප්‍රමාණයේ බලපෑම, අම්ල-පාදක ක්‍රියාකාරිත්වය, තාප සහ යාන්ත්‍රික ස්ථායිතාව නිසා MA පරිසර දූෂණ පාලනයේ පුළුල් අවධානයක් දිනාගෙන ඇත. කුන්ඩු සහ වෙනත් අය. 62.5 mg/g උපරිම ෆ්ලෝරීන් අවශෝෂණ ධාරිතාවක් සහිත MA සකස් කර ඇත. MA හි ෆ්ලෝරීන් අවශෝෂණ ධාරිතාව නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය, මතුපිට ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම්, සිදුරු ප්‍රමාණය සහ මුළු සිදුරු ප්‍රමාණය වැනි එහි ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ මගින් බෙහෙවින් බලපායි. MA හි ව්‍යුහය සහ කාර්ය සාධනය සකස් කිරීම එහි අවශෝෂණ කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වැදගත් ක්‍රමයකි.
La හි දෘඩ අම්ලය සහ ෆ්ලෝරීන් හි දෘඩ භාෂ්මිකතාවය හේතුවෙන්, La සහ ෆ්ලෝරීන් අයන අතර දැඩි බැඳීමක් පවතී. මෑත වසරවලදී, සමහර අධ්‍යයනයන් සොයාගෙන ඇත්තේ විකරණකාරකයක් ලෙස La ෆ්ලෝරයිඩ් වල අවශෝෂණ ධාරිතාව වැඩි දියුණු කළ හැකි බවයි. කෙසේ වෙතත්, දුර්ලභ පෘථිවි අවශෝෂකවල අඩු ව්‍යුහාත්මක ස්ථායිතාව හේතුවෙන්, වැඩි දුර්ලභ පෘථිවි ද්‍රාවණයට කාන්දු වන අතර එමඟින් ද්විතියික ජල දූෂණය සහ මිනිස් සෞඛ්‍යයට හානි සිදු වේ. අනෙක් අතට, ජල පරිසරයේ ඇලුමිනියම්වල ඉහළ සාන්ද්‍රණය මිනිස් සෞඛ්‍යයට විෂ වලින් එකකි. එබැවින්, ෆ්ලෝරීන් ඉවත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී හොඳ ස්ථායිතාවයක් සහ අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය කාන්දු වීමක් හෝ අඩු කාන්දු වීමක් නොමැති සංයුක්ත අවශෝෂකයක් සකස් කිරීම අවශ්‍ය වේ. La සහ Ce මගින් වෙනස් කරන ලද MA, impregnation ක්‍රමය (La/MA සහ Ce/MA) මගින් සකස් කරන ලදී. දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ ප්‍රථම වරට MA මතුපිටට සාර්ථකව පටවන ලද අතර එය ඉහළ defluorination කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කළේය.ෆ්ලෝරීන් ඉවත් කිරීමේ ප්‍රධාන යාන්ත්‍රණ වන්නේ විද්‍යුත් ස්ථිතික අවශෝෂණය සහ රසායනික අවශෝෂණය, මතුපිට ධන ආරෝපණයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන ආකර්ෂණය සහ ලිගන්ඩ් හුවමාරු ප්‍රතික්‍රියාව මතුපිට හයිඩ්‍රොක්සයිල් සමඟ ඒකාබද්ධ වීම, adsorbent මතුපිට ඇති හයිඩ්‍රොක්සයිල් ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම F- සමඟ හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය ජනනය කරයි, La සහ Ce වෙනස් කිරීම ෆ්ලෝරීන් වල අවශෝෂණ ධාරිතාව වැඩි දියුණු කරයි, La/MA හි වැඩි හයිඩ්‍රොක්සයිල් අවශෝෂණ ස්ථාන අඩංගු වන අතර F හි අවශෝෂණ ධාරිතාව La/MA>Ce/MA>MA අනුපිළිවෙලින් පවතී. ආරම්භක සාන්ද්‍රණය වැඩි වීමත් සමඟ, ෆ්ලෝරීන් වල අවශෝෂණ ධාරිතාව වැඩි වේ. pH අගය 5~9 වන විට අවශෝෂණ බලපෑම හොඳම වන අතර, ෆ්ලෝරීන් වල අවශෝෂණ ක්‍රියාවලිය Langmuir සමස්ථානික අවශෝෂණ ආකෘතියට අනුකූල වේ. ඊට අමතරව, ඇලුමිනා වල සල්ෆේට් අයනවල අපද්‍රව්‍ය සාම්පලවල ගුණාත්මක භාවයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපෑ හැකිය. දුර්ලභ පෘථිවි වෙනස් කරන ලද ඇලුමිනා පිළිබඳ අදාළ පර්යේෂණ සිදු කර ඇතත්, බොහෝ පර්යේෂණ අවධානය යොමු කරන්නේ කාර්මික වශයෙන් භාවිතා කිරීමට අපහසු adsorbent ක්‍රියාවලිය කෙරෙහි ය. අනාගතයේදී, අපට සින්ක් සල්ෆේට් ද්‍රාවණයේ ෆ්ලෝරීන් සංකීර්ණයේ විඝටන යාන්ත්‍රණය සහ ෆ්ලෝරීන් අයනවල සංක්‍රමණ ලක්ෂණ අධ්‍යයනය කළ හැකිය, සින්ක් හයිඩ්‍රොලෝටලර්ජි පද්ධතියේ සින්ක් සල්ෆේට් ද්‍රාවණය ඩිෆ්ලෝරීකරණය කිරීම සඳහා කාර්යක්ෂම, අඩු වියදම් සහ පුනර්ජනනීය ෆ්ලෝරීන් අයන අවශෝෂකයක් ලබා ගත හැකි අතර දුර්ලභ පෘථිවි MA නැනෝ අවශෝෂක මත පදනම් වූ ඉහළ ෆ්ලෝරීන් ද්‍රාවණයකට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා ක්‍රියාවලි පාලන ආකෘතියක් ස්ථාපිත කළ හැකිය.
3.2 උත්ප්‍රේරකය
3.2.1 මීතේන් වියළි ප්‍රතිසංස්කරණය
දුර්ලභ පස් වලට සිදුරු සහිත ද්‍රව්‍යවල ආම්ලිකතාවය (මූලිකත්වය) සකස් කිරීමට, ඔක්සිජන් හිස්බව වැඩි කිරීමට සහ ඒකාකාර විසරණය, නැනෝමීටර පරිමාණය සහ ස්ථායිතාව සහිත උත්ප්‍රේරක සංස්ලේෂණය කළ හැකිය. එය බොහෝ විට CO2 හි මීතේනීකරණය උත්ප්‍රේරණය කිරීම සඳහා උච්ච ලෝහ සහ සංක්‍රාන්ති ලෝහ සඳහා සහාය වීමට භාවිතා කරයි. වර්තමානයේ, දුර්ලභ පස් වෙනස් කරන ලද මෙසොපොරස් ද්‍රව්‍ය මීතේන් වියළි ප්‍රතිසංස්කරණය (MDR), VOC වල ප්‍රකාශ උත්ප්‍රේරක හායනය සහ වලිග වායු පිරිසිදු කිරීම සඳහා වර්ධනය වෙමින් පවතී. උච්ච ලෝහ (Pd, Ru, Rh, ආදිය) සහ අනෙකුත් සංක්‍රාන්ති ලෝහ (Co, Fe, ආදිය) සමඟ සසඳන විට, Ni/Al2O3 උත්ප්‍රේරකය එහි ඉහළ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය සහ තේරීම, ඉහළ ස්ථායිතාව සහ මීතේන් සඳහා අඩු පිරිවැය සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, Ni/Al2O3 මතුපිට Ni නැනෝ අංශු සින්ටර් කිරීම සහ කාබන් තැන්පත් වීම උත්ප්‍රේරකයේ වේගවත් අක්‍රියතාවයට හේතු වේ. එබැවින්, උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය, ස්ථායිතාව සහ දැවෙන ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ත්වරකය එකතු කිරීම, උත්ප්‍රේරක වාහකය වෙනස් කිරීම සහ සූදානම් කිරීමේ මාර්ගය වැඩි දියුණු කිරීම අවශ්‍ය වේ. සාමාන්‍යයෙන්, දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ විෂමජාතීය උත්ප්‍රේරකවල ව්‍යුහාත්මක සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික ප්‍රවර්ධක ලෙස භාවිතා කළ හැකි අතර, CeO2Ni හි විසරණය වැඩි දියුණු කරන අතර ශක්තිමත් ලෝහ ආධාරක අන්තර්ක්‍රියා හරහා ලෝහ Ni හි ගුණාංග වෙනස් කරයි.
ලෝහවල විසරණය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ ක්‍රියාකාරී ලෝහ ඒවායේ සමුච්චය වීම වැළැක්වීම සඳහා සීමා කිරීමක් සැපයීමට MA බහුලව භාවිතා වේ. ඉහළ ඔක්සිජන් ගබඩා ධාරිතාවක් සහිත La2O3 පරිවර්තන ක්‍රියාවලියේදී කාබන් ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරන අතර La2O3 ඉහළ ප්‍රතිසංස්කරණ ක්‍රියාකාරිත්වයක් සහ ඔරොත්තු දීමේ හැකියාවක් ඇති මෙසොපොරස් ඇලුමිනා මත Co විසුරුවා හැරීම ප්‍රවර්ධනය කරයි. La2O3 ප්‍රවර්ධකය Co/MA උත්ප්‍රේරකයේ MDR ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි කරන අතර Co3O4 සහ CoAl2O4 අදියර උත්ප්‍රේරක මතුපිට සෑදී ඇත. කෙසේ වෙතත්, අධික ලෙස විසිරී ඇති La2O3 හි 8nm~10nm කුඩා ධාන්‍ය ඇත. MDR ක්‍රියාවලියේදී, La2O3 සහ CO2 අතර ස්ථානීය අන්තර්ක්‍රියාව La2O2CO3mesophase සෑදී ඇති අතර, එය උත්ප්‍රේරක මතුපිට CxHy ඵලදායී ලෙස ඉවත් කිරීමට හේතු විය. La2O3 ඉහළ ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වයක් ලබා දීමෙන් සහ 10% Co/MA හි ඔක්සිජන් හිස්බව වැඩි කිරීමෙන් හයිඩ්‍රජන් අඩු කිරීම ප්‍රවර්ධනය කරයි. La2O3 එකතු කිරීම CH4 පරිභෝජනයේ පෙනෙන සක්‍රීය ශක්තිය අඩු කරයි. එබැවින්, 1073K K හි CH4 පරිවර්තන අනුපාතය 93.7% දක්වා වැඩි විය. La2O3 එකතු කිරීම උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කළේය, H2 අඩු කිරීම ප්‍රවර්ධනය කළේය, Co0 ක්‍රියාකාරී ස්ථාන ගණන වැඩි කළේය, අඩු තැන්පත් කාබන් නිපදවීය සහ ඔක්සිජන් හිස්බව 73.3% දක්වා වැඩි කළේය.
Li Xiaofeng හි සමාන පරිමාවක් සහිත කාවැද්දීමේ ක්‍රමය මගින් Ni/Al2O3 උත්ප්‍රේරකය මත Ce සහ Pr සඳහා සහය දක්වන ලදී. Ce සහ Pr එකතු කිරීමෙන් පසු, H2 වෙත තේරීම වැඩි වූ අතර CO වෙත තේරීම අඩු විය. Pr විසින් වෙනස් කරන ලද MDR විශිෂ්ට උත්ප්‍රේරක හැකියාවක් ඇති අතර, H2 වෙත තේරීම 64.5% සිට 75.6% දක්වා වැඩි වූ අතර, CO වෙත තේරීම 31.4% සිට අඩු විය. පෙන්ග් ෂුජිං සහ වෙනත් අය සොල්-ජෙල් ක්‍රමය භාවිතා කළහ, Ce-වෙනස් කරන ලද MA ඇලුමිනියම් අයිසොප්‍රොපොක්සයිඩ්, අයිසොප්‍රොපනෝල් ද්‍රාවකය සහ සීරියම් නයිට්‍රේට් හෙක්සාහයිඩ්‍රේට් සමඟ සකස් කරන ලදී. නිෂ්පාදනයේ නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශය තරමක් වැඩි විය. Ce එකතු කිරීම MA මතුපිට දණ්ඩක් වැනි නැනෝ අංශු එකතු කිරීම අඩු කළේය. γ- Al2O3 මතුපිට ඇති සමහර හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ මූලික වශයෙන් Ce සංයෝගවලින් ආවරණය විය. MA හි තාප ස්ථායිතාව වැඩිදියුණු කරන ලද අතර, පැය 10 ක් සඳහා 1000℃ දී ගණනය කිරීමෙන් පසු ස්ඵටික අවධි පරිවර්තනයක් සිදු නොවීය. වැන්ග් බාඕවේ සහ වෙනත් අය. සම-වර්ෂනන ක්‍රමය මගින් සකස් කරන ලද MA ද්‍රව්‍ය CeO2-Al2O4. ඝන කුඩා ධාන්‍ය සහිත CeO2 ඇලුමිනා තුළ ඒකාකාරව විසුරුවා හරින ලදී. CeO2-Al2O4 මත Co සහ Mo සඳහා සහය දැක්වීමෙන් පසු, ඇලුමිනා සහ ක්‍රියාකාරී සංරචක Co සහ Mo අතර අන්තර්ක්‍රියාව CEO2 විසින් ඵලදායී ලෙස නිෂේධනය කරන ලදී.
දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රවර්ධක (La, Ce, y සහ Sm) MDR සඳහා Co/MA උත්ප්‍රේරක සමඟ ඒකාබද්ධ කර ඇති අතර, ක්‍රියාවලිය රූපයේ දැක්වේ. 3. දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රවර්ධකයන්ට MA වාහකය මත Co හි විසරණය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර co අංශු සමුච්චය වීම වළක්වයි. අංශු ප්‍රමාණය කුඩා වන තරමට, Co-MA අන්තර්ක්‍රියාව ශක්තිමත් වන තරමට, YCo/MA උත්ප්‍රේරකයේ උත්ප්‍රේරක සහ සින්ටර් කිරීමේ හැකියාව ශක්තිමත් වන අතර, MDR ක්‍රියාකාරිත්වය සහ කාබන් තැන්පත් වීම කෙරෙහි ප්‍රවර්ධක කිහිපයක ධනාත්මක බලපෑම් ඇති වේ. රූපය 4 යනු 1023K, Co2 හි MDR ප්‍රතිකාරයෙන් පසු HRTEM iMAgage එකක් වන අතර: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 පැය 8 ක් සඳහා. Co අංශු කළු ලප ආකාරයෙන් පවතින අතර MA වාහක අළු පැහැති ස්වරූපයෙන් පවතී, එය ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වයේ වෙනස මත රඳා පවතී. 10%Co/MA (රූපය 4b) සහිත HRTEM රූපයේ, ma වාහක මත Co ලෝහ අංශු සමුච්චය වීම නිරීක්ෂණය කෙරේ. දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රවර්ධකය එකතු කිරීම Co අංශු 11.0nm~12.5nm දක්වා අඩු කරයි. YCo/MA ශක්තිමත් Co-MA අන්තර්ක්‍රියා ඇති අතර, එහි සින්ටර් කිරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය අනෙකුත් උත්ප්‍රේරකවලට වඩා හොඳය. ඊට අමතරව, රූපවල දැක්වෙන පරිදි. 4b සිට 4f දක්වා, උත්ප්‍රේරක මත කුහර කාබන් නැනෝ වයර් (CNF) නිපදවනු ලබන අතර, ඒවා වායු ප්‍රවාහය සමඟ සම්බන්ධතා පවත්වා ගෙන යන අතර උත්ප්‍රේරකය අක්‍රිය වීම වළක්වයි.
රූපය 3 Co/MA උත්ප්‍රේරකයේ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග සහ MDR උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය කෙරෙහි දුර්ලභ පස් එකතු කිරීමේ බලපෑම
3.2.2 ඔක්සිකරණය ඉවත් කිරීමේ උත්ප්‍රේරකය
Ce-ඩෝප් කරන ලද Fe-පාදක විජලනය උත්ප්‍රේරකයක් වන Fe2O3/Meso-CeAl, මෘදු ඔක්සිකාරකයක් ලෙස CO2 සමඟ 1- බියුටීන් ඔක්සිකාරක විජලනය කිරීමෙන් සකස් කරන ලද අතර, 1,3- බියුටඩීන් (BD) සංස්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන ලදී. ඇලුමිනා අනුකෘතියේ Ce ඉතා විසුරුවා හරින ලද අතර, Fe2O3/meso ඉතා විසුරුවා හරින ලද Fe2O3/Meso-CeAl-100 උත්ප්‍රේරකය Fe2O3/Meso-CeAl-100 උත්ප්‍රේරකය ඉතා විසුරුවා හරින ලද යකඩ විශේෂ සහ හොඳ ව්‍යුහාත්මක ගුණාංග පමණක් නොව, හොඳ ඔක්සිජන් ගබඩා ධාරිතාවක් ද ඇත, එබැවින් එය CO2 හි හොඳ අවශෝෂණය සහ සක්‍රීය කිරීමේ ධාරිතාවක් ඇත. රූපය 5 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, TEM රූප Fe2O3/Meso-CeAl-100 නිතිපතා බව පෙන්නුම් කරයි. MesoCeAl-100 හි පණුවන් වැනි නාලිකා ව්‍යුහය ලිහිල් හා සිදුරු සහිත බව පෙන්නුම් කරයි, එය ක්‍රියාකාරී අමුද්‍රව්‍ය විසුරුවා හැරීමට ප්‍රයෝජනවත් වන අතර, අධික ලෙස විසුරුවා හරින ලද Ce ඇලුමිනා අනුකෘතියේ සාර්ථකව මාත්‍රණය කර ඇත. මෝටර් රථවල අතිශය අඩු විමෝචන ප්‍රමිතීන් සපුරාලන උච්ච ලෝහ උත්ප්‍රේරක ආලේපන ද්‍රව්‍යය සිදුරු ව්‍යුහයක්, හොඳ ජල තාප ස්ථායිතාවයක් සහ විශාල ඔක්සිජන් ගබඩා ධාරිතාවක් වර්ධනය කර ඇත.
3.2.3 වාහන සඳහා උත්ප්‍රේරකය
මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරක ආලේපන ද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීම සඳහා Pd-Rh සහාය දක්වන චතුර්ථක ඇලුමිනියම් මත පදනම් වූ දුර්ලභ පෘථිවි සංකීර්ණ AlCeZrTiOx සහ AlLaZrTiOx. මෙසොපොරස් ඇලුමිනියම් මත පදනම් වූ දුර්ලභ පෘථිවි සංකීර්ණය Pd-Rh/ALC හොඳ කල්පැවැත්මක් සහිත CNG වාහන පිටාර පිරිසිදු කිරීමේ උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස සාර්ථකව භාවිතා කළ හැකි අතර, CNG වාහන පිටාර වායුවේ ප්‍රධාන සංරචකය වන CH4 හි පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව 97.8% තරම් ඉහළ අගයක් ගනී. ස්වයං-එකලස් කිරීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා එම දුර්ලභ පෘථිවි ma සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සඳහා හයිඩ්‍රොතර්එම්ඒඑල් එක්-පියවර ක්‍රමයක් අනුගමනය කරන්න, මෙටාස්ටේබල් තත්ත්වය සහ ඉහළ එකතු කිරීම සහිත ඇණවුම් කරන ලද මෙසොපොරස් පූර්වගාමීන් සංස්ලේෂණය කරන ලද අතර, RE-Al සංස්ලේෂණය “සංයුක්ත වර්ධන ඒකකය” ආකෘතියට අනුකූල වූ අතර, එමඟින් මෝටර් රථ පිටාර ගැලීමෙන් පසු සවිකර ඇති ත්‍රි-මාර්ග උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයේ පිරිසිදු කිරීම සාක්ෂාත් කර ගන්නා ලදී.
රූපය 4 ma (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e) සහ SmCo/MA(f) හි HRTEM රූප
රූපය 5 Fe2O3/Meso-CeAl-100 හි TEM රූපය (A) සහ EDS මූලද්‍රව්‍ය රූප සටහන (b,c)
3.3 දීප්තිමත් ක්‍රියාකාරිත්වය
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල ඉලෙක්ට්‍රෝන විවිධ ශක්ති මට්ටම් අතර සංක්‍රමණය වීමට පහසුවෙන් උද්යෝගිමත් වන අතර ආලෝකය විමෝචනය කරයි. දීප්තිමත් ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සඳහා දුර්ලභ පෘථිවි අයන බොහෝ විට සක්‍රියකාරක ලෙස භාවිතා කරයි. ඇලුමිනියම් පොස්පේට් කුහර ක්ෂුද්‍ර ගෝලවල මතුපිටට කෝප්‍රසිපිටේෂන් ක්‍රමය සහ අයන හුවමාරු ක්‍රමය මගින් දුර්ලභ පෘථිවි අයන පැටවිය හැකි අතර, දීප්තිමත් ද්‍රව්‍ය AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) සකස් කළ හැකිය. දීප්තිමත් තරංග ආයාමය ආසන්න පාරජම්බුල කලාපයේ පවතී. MA එහි අවස්ථිති බව, අඩු පාර විද්‍යුත් නියතය සහ අඩු සන්නායකතාවය හේතුවෙන් තුනී පටල බවට පත් කර ඇති අතර එමඟින් එය විද්‍යුත් සහ දෘශ්‍ය උපාංග, තුනී පටල, බාධක, සංවේදක ආදියට අදාළ වේ. ප්‍රතිචාර ඒකමාන ෆෝටෝනික් ස්ඵටික, ශක්ති උත්පාදනය සහ ප්‍රති-පරාවර්තන ආලේපන සංවේදනය කිරීම සඳහා ද එය භාවිතා කළ හැකිය. මෙම උපාංග නිශ්චිත දෘශ්‍ය මාර්ග දිගක් සහිත ගොඩගැසූ පටල වේ, එබැවින් වර්තන දර්ශකය සහ ඝණකම පාලනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. වර්තමානයේ, ඉහළ වර්තන දර්ශකයක් සහිත ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් සහ සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් සහ අඩු වර්තන දර්ශකයක් සහිත සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් බොහෝ විට එවැනි උපාංග සැලසුම් කිරීම සහ ගොඩනැගීම සඳහා යොදා ගනී. විවිධ මතුපිට රසායනික ගුණ ඇති ද්‍රව්‍යවල ලබා ගැනීමේ පරාසය පුළුල් කර ඇති අතර එමඟින් උසස් ෆෝටෝන සංවේදක නිර්මාණය කිරීමට හැකි වේ. දෘශ්‍ය උපාංග නිර්මාණයේදී MA සහ ඔක්සිහයිඩ්‍රොක්සයිඩ් පටල හඳුන්වාදීම විශාල විභවයක් පෙන්නුම් කරන්නේ වර්තන දර්ශකය සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් වලට සමාන බැවිනි. නමුත් රසායනික ගුණාංග වෙනස් වේ.
3.4 තාප ස්ථායිතාව
උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ, සින්ටර් කිරීම MA උත්ප්‍රේරකයේ භාවිත බලපෑමට බරපතල ලෙස බලපාන අතර, නිශ්චිත පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය අඩු වන අතර γ-Al2O3in ස්ඵටික අවධිය δ සහ θ සිට χ අදියර දක්වා පරිවර්තනය වේ. දුර්ලභ පෘථිවි ද්‍රව්‍ය හොඳ රසායනික ස්ථායිතාවයක් සහ තාප ස්ථායිතාවයක්, ඉහළ අනුවර්තනයක් සහ පහසුවෙන් ලබා ගත හැකි සහ ලාභ අමුද්‍රව්‍ය ඇත. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමෙන් වාහකයේ තාප ස්ථායිතාව, ඉහළ උෂ්ණත්ව ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර වාහකයේ මතුපිට ආම්ලිකතාවය සකස් කළ හැකිය.La සහ Ce බහුලව භාවිතා වන සහ අධ්‍යයනය කරන ලද වෙනස් කිරීමේ මූලද්‍රව්‍ය වේ. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම ඇලුමිනා අංශුවල තොග විසරණය ඵලදායී ලෙස වළක්වන බව ලු වයිගුවාං සහ තවත් අය සොයා ගත්හ, La සහ Ce ඇලුමිනා මතුපිට හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ ආරක්ෂා කළ අතර, සින්ටර් කිරීම සහ අදියර පරිවර්තනය වැළැක්වීම සහ මෙසොපොරස් ව්‍යුහයට ඉහළ උෂ්ණත්වයේ හානිය අඩු කළේය. සකස් කරන ලද ඇලුමිනා තවමත් ඉහළ නිශ්චිත පෘෂ්ඨීය ප්‍රදේශයක් සහ සිදුරු පරිමාවක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, ඕනෑවට වඩා හෝ ඉතා අඩු දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය ඇලුමිනාවේ තාප ස්ථායිතාව අඩු කරයි. Li Yanqiu et al. γ-Al2O3 වෙත 5% La2O3 එකතු කරන ලද අතර එමඟින් තාප ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු වූ අතර ඇලුමිනා වාහකයේ සිදුරු පරිමාව සහ නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රමාණය වැඩි විය. රූපය 6 හි දැකිය හැකි පරිදි, La2O3 γ-Al2O3 වෙත එකතු කරන ලද අතර, දුර්ලභ පෘථිවි සංයුක්ත වාහකයේ තාප ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරන ලදී.
La සිට MA දක්වා නැනෝ-තන්තුමය අංශු මාත්‍රණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, තාප පිරියම් කිරීමේ උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට MA-La හි BET මතුපිට ප්‍රදේශය සහ සිදුරු පරිමාව MA වලට වඩා වැඩි වන අතර, La සමඟ මාත්‍රණය කිරීම ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී සින්ටර් කිරීම කෙරෙහි පැහැදිලි පසුබෑමේ බලපෑමක් ඇති කරයි. රූපය 7 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ, La ධාන්‍ය වර්ධනයේ සහ අදියර පරිවර්තනයේ ප්‍රතික්‍රියාව වළක්වන අතර, රූපය 7a සහ 7c නැනෝ-තන්තුමය අංශු සමුච්චය වීම පෙන්නුම් කරයි. රූපය 7b හි, 1200℃ හි කැල්සිනේෂන් මගින් නිපදවන විශාල අංශුවල විෂ්කම්භය 100nm පමණ වේ. එය MA හි සැලකිය යුතු සින්ටර් කිරීම සනිටුහන් කරයි. ඊට අමතරව, MA-1200 හා සසඳන විට, MA-La-1200 තාප පිරියම් කිරීමෙන් පසු එකතු නොවේ. La එකතු කිරීමත් සමඟ, නැනෝ-තන්තු අංශු වඩා හොඳ සින්ටර් කිරීමේ හැකියාවක් ඇත. ඉහළ කැල්සිනේෂන් උෂ්ණත්වයේ දී පවා, මාත්‍රණය කරන ලද La තවමත් MA මතුපිට ඉතා ඉහළ ලෙස විසිරී ඇත. C3H8 ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාවේදී Pd උත්ප්‍රේරකයේ වාහකය ලෙස La වෙනස් කරන ලද MA භාවිතා කළ හැක.
රූපය. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය සහිත සහ රහිත ඇලුමිනා සින්ටර් කිරීමේ ව්‍යුහ ආකෘතිය 6
රූප සටහන 7 MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c) සහ MA-La-1200(d) හි TEM රූප
4 නිගමනය
දුර්ලභ පස් වෙනස් කරන ලද MA ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීමේ සහ ක්‍රියාකාරී යෙදීමේ ප්‍රගතිය හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. දුර්ලභ පස් වෙනස් කරන ලද MA බහුලව භාවිතා වේ. උත්ප්‍රේරක යෙදීම, තාප ස්ථායිතාව සහ අවශෝෂණය පිළිබඳ පර්යේෂණ රාශියක් සිදු කර ඇතත්, බොහෝ ද්‍රව්‍යවල ඉහළ පිරිවැය, අඩු මාත්‍රණ ප්‍රමාණය, දුර්වල අනුපිළිවෙල ඇති අතර කාර්මිකකරණය කිරීමට අපහසු වේ. අනාගතයේදී පහත සඳහන් කාර්යයන් සිදු කළ යුතුය: දුර්ලභ පස් වෙනස් කරන ලද MA හි සංයුතිය සහ ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීම, සුදුසු ක්‍රියාවලිය තෝරා ගැනීම, ක්‍රියාකාරී සංවර්ධනය සපුරාලීම; පිරිවැය අඩු කිරීමට සහ කාර්මික නිෂ්පාදනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ක්‍රියාකාරී ක්‍රියාවලිය මත පදනම් වූ ක්‍රියාවලි පාලන ආකෘතියක් ස්ථාපිත කිරීම; චීනයේ දුර්ලභ පස් සම්පත්වල වාසි උපරිම කිරීම සඳහා, අපි දුර්ලභ පස් MA වෙනස් කිරීමේ යාන්ත්‍රණය ගවේෂණය කළ යුතුය, දුර්ලභ පස් වෙනස් කරන ලද MA සකස් කිරීමේ න්‍යාය සහ ක්‍රියාවලිය වැඩිදියුණු කළ යුතුය.
අරමුදල් ව්‍යාපෘතිය: ෂැන්සි විද්‍යා හා තාක්ෂණ සමස්ත නවෝත්පාදන ව්‍යාපෘතිය (2011KTDZ01-04-01); ෂැන්සි පළාත 2019 විශේෂ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ ව්‍යාපෘතිය (19JK0490); ෂී 'ආන් ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සහ තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ හුවාකිං විද්‍යාලයේ 2020 විශේෂ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ ව්‍යාපෘතිය (20KY02)
මූලාශ්‍රය: දුර්ලභ පෘථිවිය
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-04-2022