Wśród tlenków niemożliwych do silicych glinu ma dobre właściwości mechaniczne, oporność w wysokiej temperaturze i odporność na korozję, podczas gdy mezoporowaty tlen glinu (MA) ma regulowany rozmiar porów, dużą powierzchnię właściwą, dużą objętość porów i niski koszt produkcji, który jest szeroko stosowany w katalizie, kontrolowanej uwalnianiu leku, adsorpcji i innych polach, takich jak pęknięcie, hydrocracka i wodomiejsi produkcja. Alumina jest powszechnie stosowana w przemyśle, ale wpłynie bezpośrednio na aktywność tlenku glinu, żywotność i selektywność katalizatora. Na przykład w procesie oczyszczania spalin samochodowych osadzone zanieczyszczenia z dodatków oleju silnikowego utworzą cola, co doprowadzi do zablokowania porów katalizatora, zmniejszając w ten sposób aktywność katalizatora. Środek powierzchniowo czynny może być stosowany do dostosowania struktury nośnika tlenku glinu w celu utworzenia Ma. Wprowadzenie jego katalitycznej wydajności.
MA ma efekt ograniczenia, a aktywne metale są dezaktywowane po kalcynacji w wysokiej temperaturze. Ponadto, po kalcynacji o wysokiej temperaturze, struktura mezoporowata zapada się, szkielet Ma jest w stanie amorficznym, a kwasowość powierzchni nie może spełniać swoich wymagań w dziedzinie funkcjonalizacji. Często potrzebne jest obróbka modyfikacji w celu poprawy aktywności katalitycznej, stabilności struktury mezoporowatej, stabilności termicznej powierzchniowej i kwasowości powierzchni materiałów MA. Common Group Modyfikacji obejmują heteroatomy metali (Fe, CO, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr itp.) Oraz tlenki metalowe (Tio2, Nio, CO3O4, CUO, CU2O, RE2O7 itp. szkielet.
Specjalna konfiguracja elektronów elementów ziem rzadkich sprawia, że jego związki mają specjalne właściwości optyczne, elektryczne i magnetyczne i jest stosowana w materiałach katalitycznych, materiałach fotoelektrycznych, materiałach adsorpcyjnych i materiałach magnetycznych. Zmodyfikowane mezoporowate materiały Mezoporowate mogą dostosowywać właściwości kwasowe (alkaliczne), zwiększyć wakat tlenu i syntetyzować metal nanokrystaliczny katalizator z jednolitą dyspersją i stabilną skalą nanometru. Wysłane porowate materiały i rzadkie ziemi mogą poprawić dyspersję powierzchniową nanokryszy metalowej oraz stabilność i stabilność osłaniania węgla. W tym artykule wprowadzono modyfikację ziem rzadkich i funkcjonalizacja MA w celu poprawy wydajności katalitycznej, stabilności termicznej, pojemności do przechowywania tlenu, powierzchni właściwej i struktury porów.
1 Ma przygotowanie
1.1 Przygotowanie przewoźnika tlenku glinu
Metoda przygotowania nośnika glinu określa jego rozkład struktury porów, a jego wspólne metody przygotowania obejmują metodę odwodnienia pseudo-boehmitu (PB) i metodę zol-żel. Pseudoboehmite (PB) został po raz pierwszy zaproponowany przez Calvet, a peptyzacja H+promowana w celu uzyskania pb koloidalnego Pb γ-alooh zawierającej wodę międzywarstwową, która została kalcynowana i odwodniona w wysokiej temperaturze z tworzeniem tlenku tlenku glinu. Według różnych surowców jest często podzielony na metodę wytrącania, metodę karbonizacji i metodę hydrolizy alkoholu.
Pb jest zwykle przygotowywana metodą wytrącania. Alkalia dodaje się do roztworu glinu lub kwas dodaje się do roztworu glinu i wytrącono w celu uzyskania uwodnionego tlenku glinu (wytrącanie alkaliczne) lub kwas dodaje się do wytrącania glinu w celu uzyskania monohydratu tlenku glinu, który następnie jest przemyty, wysuszony i kalcynowany w celu uzyskania PB. Metoda opadów jest łatwa w obsłudze i niska koszt, który jest często stosowany w produkcji przemysłowej, ale wpływa na nią wiele czynników (pH roztworu, stężenie, temperatura itp.). I ten warunek uzyskiwania cząstek o lepszej dyspergowalności jest surowy. W metodzie karbonizacji Al (OH) 3I uzyskane przez reakcję CO2AND NaALO2 i Pb można uzyskać po starzeniu. Ta metoda ma zalety prostego działania, wysokiej jakości produktu, braku zanieczyszczenia i niskich kosztów, i może przygotować tlenkopolę o wysokiej aktywności katalitycznej, doskonałej odporności na korozję i wysokiej powierzchni właściwej o niskim inwestycji i wysokim zwrotu. Metoda hydrolizy alkoksydowej ALUMINum jest często stosowana do przygotowania PB o wysokim poziomie bezpieczeństwa. Aluminiowy alkoksyd jest hydrolizowany w celu utworzenia monohydanu tlenku glinu, a następnie obróbki w celu uzyskania PB o wysokiej czystości, który ma dobrą krystaliczność, jednolity wielkość cząstek, stężony rozkład wielkości porów i wysoką integralność cząstek sferycznych. Proces ten jest jednak złożony i trudno jest wyzdrowieć z powodu zastosowania niektórych toksycznych rozpuszczalników organicznych.
Ponadto sole nieorganiczne lub związki organiczne metali są powszechnie stosowane do przygotowywania prekursorów tlenku glinu metodą zol-żel, a rozpuszczalniki czystą lub rozpuszczalniki organiczne są dodawane w celu przygotowania roztworów do generowania Sol, które są następnie żelowane, suszone i pieczone. Obecnie proces przygotowania tlenku glinu jest nadal ulepszany na podstawie metody odwodnienia PB, a metoda karbonizacji stała się główną metodą produkcji glinu przemysłowego ze względu na jego ekonomię i ochronę środowiska. Analumina przygotowana metodą SOL-GEL przyciągnęła wiele uwagi ze względu na jej bardziej jednolity rozkład wielkości porów, która jest potencjalną metodą, ale musi zostać ulepszona w celu uzyskania zastosowania przemysłowego.
1,2 Ma przygotowanie
Konwencjonalny tlenek glinu nie może spełniać wymagań funkcjonalnych, dlatego konieczne jest przygotowanie wysokowydajnego MA. Metody syntezy zwykle obejmują: metodę nano-cyfrową z pleśnią węglową jako szablon twardy; Synteza SDA: proces samoorganizowania indukowanego odparowaniem (EISA) w obecności miękkich szablonów, takich jak SDA i inne kationowe, anionowe lub niejonowe środki powierzchniowo czynne.
1.2.1 Proces EISA
Miękki szablon jest stosowany w warunkach kwaśnych, co pozwala uniknąć skomplikowanego i czasochłonnego procesu metody twardej błony i może realizować ciągłą modulację przysłony. Przygotowanie MA przez EISA przyciągnęło wiele uwagi ze względu na łatwą dostępność i odtwarzalność. Można przygotować różne struktury mezoporowate. Rozmiar porów MA można dostosować, zmieniając hydrofobową długość łańcucha środka powierzchniowo czynnego lub dostosowując stosunek molowy katalizatora hydrolizy do prekursora glinu w roztworze. Z tego, że EISA, znana również jako jednoetapowa synteza i modyfikacja Sol-Gel Metoda wysokiej powierzchni MA i uporządkowana mezoporowata aluminium (OMA), została zastosowana do różnych miękkich temperatur i modyfikacji, F127, FI, FI, FI, FI, FI, FI, FI, FI, FI, FI FI, FI, FI, FI, FI, FI, FI. Trietanoloamina (herbata) itp. EISA może zastąpić proces współistniejącego prekursorów organoaluminowych, takich jak gliniane alkoksydy i szablony środków powierzchniowo czynnych, zwykle gliniaste izopropoplenek i p123, aby zapewnić mezoporowaty materiał. utworzone przez micele środków powierzchniowo czynnych w Sol.
W procesie EISA zastosowanie rozpuszczalników niekreśnych (takich jak etanol) i organicznych środków kompleksowych może skutecznie spowolnić hydrolizę i szybkość kondensacji prekursorów organoaluminowych i wywoływać samoorganizację materiałów OMA, takich jak 3 i izopropoksyd aluminiowy. Jednak w nieczynych lotnych rozpuszczalnikach szablony środków powierzchniowo czynnych zwykle tracą hydrofilowość/hydrofobowość. Ponadto, z powodu opóźnienia hydrolizy i polikondensacji, produkt pośredni ma grupę hydrofobową, co utrudnia interakcję z szablonem środków powierzchniowo czynnych. Tylko wtedy, gdy stężenie środka powierzchniowo czynnego oraz stopień hydrolizy i polikondensacja glinu są stopniowo zwiększane w procesie odparowania rozpuszczalnika, może nastąpić samoorganizacja matrycy i aluminium. Dlatego wiele parametrów, które wpływają na warunki odparowywania rozpuszczalników oraz reakcję hydrolizy i kondensacji prekursorów, takich jak temperatura, wilgotność względna, katalizator, szybkość odparowania rozpuszczalnika itp., Wpływa na końcową strukturę montażu. Jak pokazano na ryc. 1, Materiały OMA o wysokiej stabilności termicznej i wysokiej wydajności katalitycznej zostały zsyntetyzowane przez samoorganizowanie indukowanego odparowaniem solvotermicznym (SA-EISA). Obróbka solwotermiczna sprzyjała całkowitej hydrolizy prekursorów glinu w celu tworzenia małych grup hydroksylowych klastrowych, które wzmocniły interakcję między środkami powierzchniowo czynnymi a aluminium. Dwu wymiarowa mezofaza heksagonalna została utworzona w procesie EISA i kalcydowana w 400 ℃ do materiału OMA. W tradycyjnym procesie EISA procesowi odparowania towarzyszy hydroliza prekursora organoaluminowego, więc warunki parowania mają istotny wpływ na reakcję i końcową strukturę OMA. Solwotermiczny etap obróbki promuje całkowitą hydrolizę prekursora glinu i wytwarza częściowo skondensowane grupy hydroksylowe klastrowane. W porównaniu z MA przygotowanym metodą EISA, OMA przygotowana metodą SA-EISA ma wyższą objętość porów, lepszą powierzchnię właściwą i lepszą stabilność termiczną. W przyszłości metoda EISA może być stosowana do przygotowania ultra-dużego otworu MA o wysokim współczynniku konwersji i doskonałej selektywności bez użycia środka rozwierconego.
Ryc. 1 Metoda przepływowa metody SA-EISA do syntezy materiałów OMA
1.2.2 Inne procesy
Konwencjonalne przygotowanie MA wymaga precyzyjnej kontroli parametrów syntezy w celu uzyskania wyraźnej struktury mezoporowatej, a usunięcie materiałów szablonów jest również trudne, co komplikuje proces syntezy. Obecnie wiele literatury zgłosiło syntezę MA z różnymi szablonami. W ostatnich latach badania koncentrowały się głównie na syntezie MA z glukozą, sacharozą i skrobią jako szablonami przez izopropotlenk aluminiowy w roztworze wodnym. Większość z tych materiałów MA jest syntetyzowana z azotanu glinu, siarczanu i alkostanu jako źródeł aluminiowych. MA CTAB można również uzyskać przez bezpośrednią modyfikację Pb jako źródła aluminium. MA z różnymi właściwościami strukturalnymi, IE AL2O3) -1, Al2O3) -2 i Al2O3and mają dobrą stabilność termiczną. Dodanie środka powierzchniowo czynnego nie zmienia nieodłącznej struktury krystalicznej Pb, ale zmienia tryb układania cząstek. Ponadto tworzenie Al2O3-3 powstaje przez adhezję nanocząstek stabilizowanych przez organiczne rozpuszczalnik lub agregację wokół PEG. Jednak rozkład wielkości porów Al2O3-1 jest bardzo wąski. Ponadto katalizatory oparte na palladu przygotowano z syntetycznym MA jako nośnikiem. W reakcji spalania metanu katalizator wspierany przez Al2O3-3 wykazał dobrą wydajność katalityczną.
Po raz pierwszy MA ze stosunkowo wąskim rozkładem wielkości porów przygotowano przy użyciu taniego i bogatego w glin glinu czarnego żużla ABD. Proces produkcyjny obejmuje proces ekstrakcji przy niskiej temperaturze i normalnym ciśnieniu. Cząstki stałe pozostawione w procesie ekstrakcji nie zanieczyszczają środowiska i można je ułożyć z niskim ryzykiem lub ponownie wykorzystywane jako wypełniacz lub agregat w zastosowaniu betonu. Polegana powierzchnia zsyntetyzowanego MA wynosi 123 ~ 162 m2/g, rozkład wielkości porów jest wąski, promień szczytowy wynosi 5,3 nm, a porowatość wynosi 0,37 cm3/g. Materiał ma nano wielkości, a wielkość kryształu wynosi około 11 nm. Synteza w stanie stałym jest nowym procesem syntezy MA, który można wykorzystać do wytwarzania radioochemicznego chłonności do użytku klinicznego. Chlorek glinu, węglan amonu i surowce glukozy mieszają się w stosunku molowym 1: 1,5: 1,5, a MA jest syntetyzowany przez nową reakcję mechanichemiczną w stanie stałym. Otrzymane przez mechanichemiczne. zdając sobie sprawę z zastosowania kapsułek o dużej dawce131i [NAI] do leczenia raka tarczycy.
Podsumowując, w przyszłości można również opracować małe szablony molekularne w celu konstruowania wielopoziomowych uporządkowanych struktur porów, skutecznie dostosowywania struktury, morfologii i właściwości chemicznych powierzchniowych materiałów oraz generowania dużej powierzchni i uporządkowanej MA. Przeglądaj tanie szablony i źródła aluminium, zoptymalizuj proces syntezy, wyjaśnij mechanizm syntezy i poprowadź proces.
Metoda modyfikacji 2 Ma
Metody równomiernego dystrybucji aktywnych komponentów na nośniku MA obejmują impregnację, synthe-SIS-SIS-SITU, wytrącanie, wymianę jonów, mieszanie mechaniczne i topnienie, w tym pierwsze dwa najczęściej używane.
2.1 Metoda syntezy in situ
Grupy stosowane w modyfikacji funkcjonalnej są dodawane w procesie przygotowywania MA do modyfikacji i stabilizacji struktury szkieletu materiału i poprawy wydajności katalitycznej. Proces pokazano na rycinie 2. Liu i in. zsyntetyzowana SITU NI/MO-Al2O3in z P123 jako szablon. Zarówno NI, jak i MO zostały rozproszone w uporządkowanych kanałach MA, bez niszczenia mezoporowatej struktury MA, a wydajność katalityczna została oczywiście poprawia. Przyjęcie metody wzrostu w zsyntetyzowanym gamma-Al2O3Substrate, w porównaniu z γ-Al2O3, MnO2-Al2O3Has większą powierzchnię i objętość właściwości BEP i ma bimodalną strukturę mezoporowatą o wąskim rozkładowi wielkości porów. Szybkość adsorpcji MNO2-AL2O3HAS i wysoka wydajność dla F-, i ma szeroki zakres zastosowania pH (pH = 4 ~ 10), co jest odpowiednie do praktycznych warunków zastosowania przemysłowego. Wydajność recyklingu MNO2-Al2O3is lepsza niż wydajność γ-Al2O. Stabilność strukturalna musi być dalej zoptymalizowana. Podsumowując, zmodyfikowane materiały MA uzyskane przez syntezę in situ mają dobry porządek strukturalny, silna interakcja między grupami i nośnikami tlenku glinu, ścisłe kombinację, duże obciążenie materiału i nie są łatwe do powodowania zrzucania aktywnych składników w procesie reakcji katalitycznej, a wydajność katalityczna ulega znacznej poprawie.
Ryc. 2 Przygotowanie funkcjonalizowanego MA przez syntezę in situ
2.2 Metoda impregnacji
Zanurzenie przygotowanego MA do zmodyfikowanej grupy i uzyskanie zmodyfikowanego materiału MA po leczeniu, aby uświadomić sobie skutki katalizy, adsorpcji i tym podobne. Cai i in. Przygotowany MA z P123 metodą zol-żel i namoczono ją w roztworze etanolu i tetraetylenopentaminy w celu uzyskania materiału MA modyfikowanego amino o silnej wydajności adsorpcji. Ponadto Belkacemi i in. zanurzone w ZnCl2Solution w tym samym procesie w celu uzyskania uporządkowanych zmodyfikowanych materiałów MA. W porównaniu z metodą syntezy in situ, metoda impregnacji ma lepszą dyspersję pierwiastków, stabilną strukturę mezoporowatą i dobrą wydajność adsorpcji, ale siła interakcji między aktywnymi składnikami a nośnikiem tlenku glinu jest słaba, a aktywność katalityczna jest łatwo zakłócona czynnikami zewnętrznymi.
3 Postęp funkcjonalny
Synteza MA Ziemi Ziemi o specjalnych właściwościach jest trendem rozwoju w przyszłości. Obecnie istnieje wiele metod syntezy. Parametry procesu wpływają na wydajność MA. Polecenie powierzchniowe, objętość porów i średnica porów MA można dostosować według typu szablonu i składu prekursora aluminiowego. Temperatura kalcynacji i stężenie szablonu polimeru wpływają na powierzchnię właściwą i objętość porów MA. Suzuki i Yamauchi stwierdzili, że temperatura kalcynacji wzrosła z 500 ℃ do 900 ℃. Przysłanę można zwiększyć, a powierzchnię można zmniejszyć. Ponadto obróbka modyfikacji Ziemi rzadkiej poprawia aktywność, stabilność termiczną powierzchniową, stabilność strukturalną i kwasowość powierzchni materiałów MA w procesie katalitycznym i spełnia rozwój funkcjonalizacji MA.
3.1 Adsorbent defluordynacji
Fluor w wodzie pitnej w Chinach jest bardzo szkodliwy. Ponadto wzrost zawartości fluoru w roztworze przemysłowego siarczanu cynku doprowadzi do korozji płyty elektrody, pogorszenia środowiska roboczego, spadku jakości cynku elektrycznego i zmniejszenia ilości wody z recyklingu w układzie produkcji kwasu i procesu elektrolizy fluidowanego pieca z łóżka. Obecnie metoda adsorpcji jest najbardziej atrakcyjna wśród wspólnych metod defluorowania mokrego. Jednak istnieją pewne niedociągnięcia, takie jak słaba zdolność adsorpcji, wąski dostępny zakres pH, zanieczyszczenie wtórne i tak dalej. W węglu aktywowanym, amorficznym tlenku glinu, tlenku glinu aktywowanego i innych adsorbentów zastosowano do defluorinizacji wody, ale koszt adsorbentów jest wysoka, a zdolność adsorpcji roztworu neutralnego F-in lub wysokiego stężenia jest niska. Alumina Alumina stała się najczęściej badanym adsorbentem dla fluorku, ponieważ jego wysokie afinicanty na fluorek na neutralnym pH stał się limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitą limitów limitą limit limitą limit limitą. Zdolność adsorpcyjna fluoru i tylko przy pH <6 może mieć dobrą wydajność adsorpcji fluoru. MA przyciągnęła szeroką uwagę w kontroli zanieczyszczenia środowiska ze względu na jego dużą powierzchnię właściwą, unikalny efekt wielkości porów, wydajność kwasowo-zasadową, stabilność termiczną i mechaniczną. Kundu i in. Przygotowany MA z maksymalną zdolnością adsorpcji fluorowej 62,5 mg/g. Na zdolność adsorpcji fluorowej MA ma duży wpływ jej cechy strukturalne, takie jak powierzchnia właściwa, grupy funkcjonalne powierzchniowe, wielkość porów i całkowita wielkość porów. Uderzenie struktury i wydajność MA jest ważnym sposobem na poprawę jego wydajności adsorpcji.
Z powodu twardego kwasu LA i twardej zasadowości fluoru istnieje silne powinowactwo między LA a jonami fluorowymi. W ostatnich latach niektóre badania wykazały, że LA jako modyfikator może poprawić zdolność adsorpcji fluorku. Jednak ze względu na niską stabilność strukturalną adsorbentów ziem rzadkich, bardziej rzadkie ziemi są ługowane do roztworu, co powoduje wtórne zanieczyszczenie wody i szkody dla zdrowia ludzkiego. Z drugiej strony wysokie stężenie aluminium w środowisku wodnym jest jednym z trucizn dla zdrowia ludzkiego. Dlatego konieczne jest przygotowanie rodzaju złożonego adsorbentu z dobrą stabilnością i bez ługowania lub mniejszego wymywania innych pierwiastków w procesie usuwania fluoru. MA zmodyfikowane przez LA i CE przygotowano metodą impregnacji (LA/MA i CE/MA). Tlenki ziem rzadkich po raz pierwszy z powodzeniem załadowano na powierzchni MA, która miała wyższą wydajność defluordynacji. Głównymi mechanizmami usuwania fluoru są elektrostatyczna adsorpcja i adsorpcja chemiczna, przyciąganie elektronów obciążenia dodatniego i wymiany ligandu łączy się z powierzchnią hydroksylową, ulepszając wysokość hydroksylową hydroksylową na powierzchni adsorbentu generującą wodorową, a modyfikacja LA i CE ulepsza się ADSORPCYJS fluoru LA/MA zawiera więcej miejsc adsorpcji hydroksylowych, a zdolność adsorpcji F jest rzędu LA/Ma> Ce/Ma> Ma. Wraz ze wzrostem stężenia początkowego zwiększa się zdolność adsorpcji fluoru. Efekt adsorpcji jest najlepszy, gdy pH wynosi 5 ~ 9, a proces adsorpcji fluoru jest zgodny z modelem adsorpcji izotermicznej Langmuir. Ponadto zanieczyszczenia jonów siarczanowych w tlenku glinu mogą również znacząco wpłynąć na jakość próbek. Chociaż przeprowadzono powiązane badania glinu modyfikowanego przez ziemię, większość badań koncentruje się na procesie adsorbentu, które jest trudne do użycia przemysłowo. W przyszłości możemy zbadać mechanizm dyssocjacji kompleksu fluorowego w roztworze siarczanu cynku i charakterystyka migracji jonów fluorowych w fluorowych jonach fluorowych. Układ hydrometallurgiczny i ustanowić model kontroli procesu leczenia roztworu o wysokiej fluoru w oparciu o nano adsorbent ziem rzadkich.
3.2 Catalyst
3.2.1 Suche reformowanie metanu
Ziemia rzadka może dostosować kwasowość (zasadowość) porowatych materiałów, zwiększyć wakat tlenu i syntetyzować katalizatory z jednolitą dyspersją, skalą nanometru i stabilnością. Jest często stosowany do wspierania metali szlachetnych i metali przejściowych w celu katalizowania metanie CO2. Obecnie materiały mezoporowate zmodyfikowane przez ziemię rozwijają się w kierunku metanu na sucho (MDR), fotokatalitycznej degradacji LZO i oczyszczania gazu ogonowego. Zebrane z metali szlachetnych (takich jak PD, RO, RH itp.), A inne metale przejściowe (takie jak CO, FE itp.), Ni/AL2O3Catalystyczny jest szeroko wykorzystywany do jego wyższej aktywności katalitycznej i selektywności, wysokiej stabilności i niskiej kosztu. Jednak spiekanie i odkładanie węgla nanocząstek Ni na powierzchni Ni/Al2O3 wprowadzają do szybkiej dezaktywacji katalizatora. Dlatego konieczne jest dodanie przyspieszenia, zmodyfikowania nośnika katalizatora i poprawa drogi przygotowania w celu poprawy aktywności katalitycznej, stabilności i odporności na przypalenie. Zasadniczo tlenki ziem rzadkich mogą być stosowane jako promotory strukturalne i elektroniczne w heterogenicznych katalizatorach, a CEO2IMPROPESPREPS DOTYCZENIE NI i zmienia właściwości metalicznego Ni poprzez silną interakcję z obsługą metalu.
MA jest szeroko stosowany w celu zwiększenia dyspersji metali i zapewnienia ograniczenia dla aktywnych metali w celu zapobiegania ich aglomeracji. LA2O3 z wysoką pojemnością do magazynowania tlenu zwiększa odporność na węgiel w procesie konwersji i La2O3promotuje rozproszenie CO na mezoporowatą glinu, który ma wysoką aktywność reform i odporność. LA2O3Promoter zwiększa aktywność MDR katalizatora CO/MA, a na powierzchni katalizatora powstają małe ziarna La2O3Has CO3O4 i Węgla 4M. W procesie MDR interakcja in situ między LA2O3AND CO2FORMED LA2O2CO3MESOFaza, która indukowała skuteczną eliminację CXHY na powierzchni katalizatora. LA2O3promotes Redukcja wodoru poprzez zapewnienie wyższej gęstości elektronów i zwiększenie wakatu tlenu w 10%CO/MA. Dodanie LA2O3REDUJNI Widocznej energii aktywacji CH4Consumpument. Dlatego współczynnik konwersji CH4IN CH4IN do 93,7% przy 1073k K. Dodanie LA2O3IMPREMPREMINEGO AKTYWATOŚCI KATALITYCZNEGO, Sprzyjało zmniejszeniu H2, zwiększyła liczbę miejsc aktywnych CO0, wytwarzała mniej depozytowy węgiel i zwiększył wakat tlenu do 73,3%.
CE i PR były obsługiwane na NI/Al2O3Catalyst metodą impregnacji równej objętości w Li Xiaofeng. Po dodaniu CE i PR selektywność do H2increed i selektywność do CO zmniejszyła się. MDR zmodyfikowane przez PR miał doskonałą zdolność katalityczną, a selektywność do H2in -nie wycofana z 64,5% do 75,6%, podczas gdy selektywność do CO zmniejszyła się z 31,4% Peng Shujing i in. Zastosowana metoda zol-żel, modyfikowana CE MA przygotowano z aluminiowym izopropoksydem, rozpuszczalnikiem izopropanolu i heksahydratu azotanu ceru. Szczególna powierzchnia produktu była nieznacznie zwiększona. Dodanie CE zmniejszyło agregację nanocząstek przypominających pręty na powierzchni MA. Niektóre grupy hydroksylowe na powierzchni γ-al2O3 były zasadniczo pokryte związkami CE. Stabilność termiczna MA została poprawiona i nie wystąpiła transformacja fazy kryształowej po kalcynacji przy 1000 ℃ przez 10 godzin. Wang Baowei i in. Przygotowany MATER MATETOR CEO2-Al2O4By Metoda koprecipitacji. CEO2 z małymi sześciennymi ziarnami był jednolicie rozproszony w glinu. Po wsparciu CO i MO w CEO2-Al2O4, interakcja między tlenkiem a komponentem aktywnym CO i MO była skutecznie zahamowana przez CEO2
Promotory ziem rzadkich (LA, CE, Y i SM) są łączone z katalizatorem CO/MA dla MDR, a proces pokazano na FIG. 3. Promotory ziem rzadkich mogą poprawić dyspersję CO na nośniku MA i hamować aglomerację cząstek CO. Im mniejszy rozmiar cząstek, tym silniejsza interakcja Co-MA, tym silniejsza zdolność katalityczna i spiekania w katalizatorze YCO/MA oraz pozytywny wpływ kilku promotorów na aktywność MDR i osadzanie węgla. 4 jest obrazem HRTEM po leczeniu MDR przy 1023k, CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3,1 przez 8 godzin. Cząstki CO istnieją w postaci czarnych plam, podczas gdy nośniki MA istnieją w postaci szarości, co zależy od różnicy gęstości elektronów. Na obrazie HRTEM z 10%CO/MA (ryc. 4B) aglomerację cząstek CO metal obserwuje się na nośnikach MA, dodanie promotora ziem rzadkich zmniejsza cząstki CO do 11,0 nm ~ 12,5 nm. YCO/MA ma silną interakcję Co-MA, a jego wydajność spiekania jest lepsza niż inne katalizatory. Ponadto, jak pokazano na ryc. 4B do 4F, puste nanodruty węglowe (CNF) są wytwarzane na katalizatorach, które utrzymują kontakt z przepływem gazu i zapobiegają dezaktywacji katalizatora.
Ryc. 3 Wpływ dodania ziem rzadkich na właściwości fizyczne i chemiczne oraz działanie katalityczne MDR katalizatora CO/MA
3.2.2 Katalizator odpadania
Fe2O3/Meso-Ceal, katalizator deoksydacji oparty na Fe, domieszkowany przez CE, wytworzono przez oksydacyjne odwodnienie 1- butenu z miękkim utleniaczem CO2AS i zastosowano w syntezie 1,3- butadien (BD). CE był wysoce rozproszony w matrycy tlenku glinu, a Fe2O3/MESO był wysoko rozproszony Katalizator 2O3/MESO-CEAL-100, ma nie tylko wysoce rozproszone gatunki żelaza i dobre właściwości strukturalne, ale ma również dobrą pojemność do przechowywania tlenu, więc ma dobrą adsorpcję i zdolność aktywacji CO2. Jak pokazano na rycinie 5, obrazy TEM pokazują, że FE2O3/MESO-CEAL-100 jest regularnie, pokazuje, że struktura kanału podobna do robaka Mesoceal-100 jest luźna i porowata, co jest korzystne dla rozproszenia składników aktywnych, podczas gdy wysoce rozproszone CE jest skutecznie domieszkowane w macierzy aluminiowej. Materiał powłokowy szlachetnej metalowej spotykający się w ultra niskiej emisji pojazdów silnikowych rozwinął strukturę porów, dobrą stabilność hydrotermalną i dużą pojemność przechowywania tlenu.
3.2.3 Katalizator pojazdów
PD-RH obsługiwało czwartorzędowe kompleksy ziem rzadkich na bazie glinu alcezrtiox i allazrtiox w celu uzyskania materiałów powłokowych katalizatora samochodowego. Mezoporowaty złożony na bazie aluminium PD-RH/ALC może być z powodzeniem stosowany jako katalizator oczyszczania wydechu pojazdu CNG o dobrej trwałości, a wydajność konwersji CH4, głównego składnika spalinowego gazu wydechowego CNG, wynosi zaledwie 97,8%. Przyjmuj hydrotermalną jednoetapową metodę przygotowania tego materiału kompozytowego Rząty Ziemi, aby zrealizować samoorganizację, uporządkowane mezoporowate prekursory o stanie metastabilnym i wysokiej agregacji zostały zsyntetyzowane, a synteza ponownego wyrównania się z modelem „jednostki wzrostu złożonego”, w ten sposób zdając sobie sprawę z oczyszczania samochodu spalin po zawarciu trójstronnego.
Ryc. 4 Obrazy HRTEM MA (A), CO/MA (B), LACO/MA (C), CECO/MA (D), YCO/MA (E) i SMCO/MA (F)
Ryc. 5 Zdjęcie TEM (A) i EDS Element Schemat (B, C) Fe2O3/Meso-Ceal-100
3.3 Wydajność świetlna
Elektrony elementów ziem rzadkich są łatwo wzbudzone, aby przejść między różnymi poziomami energii i emitować światło. Jony ziem rzadkich są często stosowane jako aktywatory do przygotowywania materiałów luminescencyjnych. Jony ziem rzadkich można załadować na powierzchni aluminiowych pustych mikrosfer fosforanu za pomocą metody goprecipitacji i metody wymiany jonów, a materiały luminescencyjne Alpo4∶re (LA, CE, PR, ND) można przygotować. Luminescencyjne długość fali znajduje się w prawie ultrafioletowym regionie. MA jest wytwarzane w cienkie warstwy ze względu na jego bezwładność, niską stałą dielektryczną i niską przewodność, co powoduje, że ma zastosowanie do urządzeń elektrycznych i optycznych, cienkimi warstwami, barierami, czujnikami itp. Urządzenia te są warstwami ułożonymi o określonej długości ścieżki optycznej, więc konieczne jest kontrolowanie współczynnika załamania światła i grubości. W obecności dwutlenek tytanu i tlenek cyrkonu z wysokim współczynnikiem załamania światła i dwutlenkiem krzemu o niskich współczynnikach załamania światła są często używane do projektowania i budowy takich urządzeń. Zakres dostępności materiałów o różnych właściwościach chemicznych powierzchni jest rozszerzany, co umożliwia projektowanie zaawansowanych czujników fotonów. Wprowadzenie folii MA i tlenowych w projektowaniu urządzeń optycznych wykazuje duży potencjał, ponieważ współczynnik załamania jest podobny do dwutlenku krzemu, ale właściwości chemiczne są różne.
3.4 Stabilność termiczna
Wraz ze wzrostem temperatury spiekanie poważnie wpływa na efekt użycia katalizatora MA, a powierzchnia właściwa zmniejsza się, a faza krystaliczna γ-Al2O3In przekształca się w fazy δ i θ w fazy χ. Materiały ziem rzadkich mają dobrą stabilność chemiczną i stabilność termiczną, wysoką zdolność adaptacyjną oraz łatwo dostępne i tanie surowce. Dodanie pierwiastków ziem rzadkich może poprawić stabilność termiczną, odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze i właściwości mechaniczne nośnika oraz dostosować kwasowość powierzchniową nośnika.LA i CE są najczęściej stosowanymi i badanymi elementami modyfikacyjnymi. Lu Weiguang i inni stwierdzili, że dodanie pierwiastków ziem rzadkich skutecznie zapobiegało masowej dyfuzji cząstek tlenku glinu, LA i CE chroniło grupy hydroksylowe na powierzchni tlenku glinu, hamowało spiekanie i transformację fazową oraz zmniejszyło uszkodzenie wysokiej temperatury struktury mezoporowatej. Przygotowany tlenek glinu nadal ma wysoką powierzchnię właściwą i objętość porów. Jednak zbyt dużo lub zbyt mało elementu ziem rzadkich zmniejszy stabilność termiczną tlenku glinu. Li Yanqiu i in. Dodano 5% LA2O3TO γ-Al2O3, co poprawiło stabilność termiczną i zwiększyła objętość porów i powierzchnię właściwą nośnika tlenku glinu. Jak widać na rycinie 6, LA2O3Added do γ-Al2O3, poprawić stabilność termiczną nośnika kompozytowego Ziemi.
W procesie domieszkowania nanoboborczych cząstek z LA do MA, powierzchnia BET i objętość porów MA-LA są wyższe niż w MA, gdy temperatura obróbki cieplnej wzrasta, a domieszkowanie z LA ma oczywisty wpływ opóźniania na spiekanie w wysokiej temperaturze. jak pokazano na ryc. 7, wraz ze wzrostem temperatury, LA hamuje reakcję wzrostu ziarna i transformacji fazowej, podczas gdy ryc. 7a i 7c pokazują akumulację nano-osobowych cząstek. Na ryc. 7b, średnica dużych cząstek wytwarzanych przez kalcynację przy 1200 ℃ wynosi około 100nm. Ponadto, w porównaniu z MA-1200, MA-LA-1200 nie agreguje po obróbce cieplnej. Wraz z dodaniem LA cząstki nano-włókien mają lepszą zdolność spiekania. Nawet przy wyższej temperaturze kalcynacji domieszkowane LA jest nadal wysoce rozproszone na powierzchni MA. Zmodyfikowane MA może być stosowane jako nośnik katalizatora PD w reakcji C3H8oksydacji.
Ryc. 6 Model struktury spiekania tlenku glinu z elementami ziem rzadkich i bez
Ryc. 7 TEM Obrazy MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-LA-400 (C) i MA-LA-1200 (D)
4 Wniosek
Wprowadzono postęp przygotowania i funkcjonalnego zastosowania materiałów MA zmodyfikowanych przez ziemię. MA zmodyfikowane przez ziemię jest szeroko stosowane. Chociaż przeprowadzono wiele badań w zastosowaniu katalitycznym, stabilności termicznej i adsorpcji, wiele materiałów ma wysokie koszty, niską ilość domieszkowania, słabą kolejność i trudno jest być uprzemysłowiony. W przyszłości należy wykonać następujące prace: zoptymalizuj skład i strukturę zmodyfikowanej przez ziemię Ziemią MA, wybierz odpowiedni proces, spełnij rozwój funkcjonalny; Ustanowić model kontroli procesu oparty na procesie funkcjonalnym w celu zmniejszenia kosztów i realizacji produkcji przemysłowej; Aby zmaksymalizować zalety chińskich zasobów ziem rzadkich, powinniśmy zbadać mechanizm modyfikacji MA Rare Earth MA, poprawić teorię i proces przygotowywania MA zmodyfikowanej przez ziemię.
Projekt funduszy: Shaanxi Science and Technology Całkowity projekt innowacji (2011KTDZ01-04-01); Shaanxi Prowince 2019 Special Scientific Research Project (19JK0490); 2020 Special Scientific Research Project of Huaqing College, XI „University of Architecture and Technology (20ky02)
Źródło: Ziemia rzadka
Czas po: 04-2022 lipca