दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित मेसोपोरस एल्युमिनाची अनुप्रयोग प्रगती

नॉन-सिलिसियस ऑक्साईड्समध्ये, एल्युमिनाकडे चांगले यांत्रिक गुणधर्म आहेत, उच्च तापमान प्रतिकार आणि गंज प्रतिरोध आहे, तर मेसोपोरस एल्युमिना (एमए) मध्ये समायोज्य छिद्र आकार, मोठे विशिष्ट पृष्ठभाग, मोठे छिद्रांचे प्रमाण, मोठ्या छिद्रांचे प्रमाण आणि कमी उत्पादन खर्चाचा वापर केला जातो, ज्याचा वापर मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो, नियंत्रित औषध सोडणे आणि इतर शेतात, जसे की क्रॅकिंग, हायड्रोड्रॉईंग. सामान्यत: उद्योगात वापरला जातो, परंतु याचा थेट परिणाम एल्युमिना, सर्व्हिस लाइफ आणि उत्प्रेरकाच्या निवडीच्या क्रियाकलापांवर होईल. उदाहरणार्थ, ऑटोमोबाईल एक्झॉस्ट शुध्दीकरणाच्या प्रक्रियेत, इंजिन ऑइल itive डिटिव्ह्जमधील जमा प्रदूषक कोक तयार करतील, ज्यामुळे उत्प्रेरक छिद्रांचा अडथळा निर्माण होईल, ज्यामुळे उत्प्रेरकाची क्रिया कमी होईल. सर्फॅक्टंटचा वापर एल्युमिना कॅरियरची रचना समायोजित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

एमएचा प्रतिबंध प्रभाव आहे आणि सक्रिय धातू उच्च-तापमान कॅल्किनेशननंतर निष्क्रिय केल्या जातात. याव्यतिरिक्त, उच्च-तापमान कॅल्किनेशननंतर, मेसोपोरस स्ट्रक्चर कोसळते, एमए स्केलेटन अनाकार अवस्थेत आहे आणि पृष्ठभागावरील आंबटपणा फंक्शनलायझेशनच्या क्षेत्रात त्याच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही. उत्प्रेरक क्रियाकलाप, मेसोपोरस स्ट्रक्चर स्थिरता, एमए मटेरियलच्या पृष्ठभागावरील आंबटपणा सुधारण्यासाठी सुधारित उपचारांची आवश्यकता असते. सामान्य सुधारित गटांमध्ये मेटल हेटरोआटॉम्स (फे, को, नी, क्यू, झेडएन, पीडी, झेडआर, इ.) आणि मेटल ऑक्साईड्स (टीआयओ 2, एनआयओ, सीओ 3 ओ 4, क्यूओ, क्यूओ, क्यूओ, री 2 ओ) समाविष्ट आहेत.

दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या विशेष इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशनमुळे त्याच्या संयुगे विशेष ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल आणि चुंबकीय गुणधर्म असतात आणि उत्प्रेरक साहित्य, फोटोइलेक्ट्रिक सामग्री, सोशोर्शन मटेरियल आणि चुंबकीय सामग्रीमध्ये वापरले जाते. दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित मेसोपोरस सामग्री acid सिड (अल्कली) मालमत्ता समायोजित करू शकते, ऑक्सिजनची रिक्तता वाढवू शकते आणि एकसमान फैलाव आणि स्थिर नॅनोमीटर स्केलसह मेटल नॅनोक्रिस्टलिन उत्प्रेरक संश्लेषित करू शकते. योग्य सच्छिद्र सामग्री आणि दुर्मिळ पृथ्वी धातूच्या नॅनोक्रिस्टलच्या पृष्ठभागावरील विखुरलेले सुधारू शकतात आणि स्थिरता आणि कार्बन प्रतिरोध कॅटलिस्टर्सच्या प्रतिरोधकतेस सुधारू शकतात. या पेपरमध्ये, उत्प्रेरक कार्यक्षमता, थर्मल स्थिरता, ऑक्सिजन स्टोरेज क्षमता, विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र आणि छिद्र रचना सुधारण्यासाठी एमएचे दुर्मिळ पृथ्वी सुधारणे आणि कार्यशीलता सादर केली जाईल.

1 एमए तयारी

1.1 एल्युमिना कॅरियरची तयारी

एल्युमिना कॅरियरची तयारी पद्धत त्याचे छिद्र रचना वितरण निर्धारित करते आणि त्याच्या सामान्य तयारीच्या पद्धतींमध्ये स्यूडो-बोहमाइट (पीबी) डिहायड्रेशन पद्धत आणि सोल-जेल पद्धत समाविष्ट आहे. स्यूडोबोहमाइट (पीबी) प्रथम कॅल्व्हेटने प्रस्तावित केले होते आणि एच+ला प्रचारित पेप्टायझेशनसाठी lay-aloh कोलोइडल पीबी असलेले इंटरलेयर वॉटर, जे एल्युमिना तयार करण्यासाठी उच्च तापमानात कॅल्किनेड आणि डिहायड्रेट केले गेले होते. वेगवेगळ्या कच्च्या सामग्रीनुसार, हे बर्‍याचदा पर्जन्यवृष्टी पद्धती, कार्बनायझेशन पद्धत आणि अल्कोहोल्युमिनियम हायड्रॉलिसिस पद्धतीमध्ये विभागले जाते. पीबीच्या कोलोइडल विद्रव्यतेचा परिणाम क्रिस्टलिटीमुळे होतो आणि क्रिस्टलिटीच्या वाढीसह ते अनुकूलित होते आणि ऑपरेटिंग प्रक्रियेच्या पॅरामीटर्समुळे देखील त्याचा परिणाम होतो.

पीबी सहसा पर्जन्यवृष्टी पद्धतीने तयार केले जाते. अल्कलीला अल्युमिनेट सोल्यूशनमध्ये जोडले जाते किंवा acid सिड एल्युमिनेट सोल्यूशनमध्ये जोडले जाते आणि हायड्रेटेड एल्युमिना (अल्कली पर्जन्य) मिळविण्यासाठी प्रीपेटिटेटेड, किंवा एल्युमिना मोनोहायड्रेट मिळविण्यासाठी acid सिडला एल्युमिनेट पर्जन्यमानात जोडले जाते, जे नंतर धुतले जाते, वाळवले जाते आणि पीबी मिळविण्यासाठी कॅल्सीड केले जाते. पर्जन्यवृष्टीची पद्धत ऑपरेट करणे सोपे आहे आणि कमी किंमतीत, जे बहुतेकदा औद्योगिक उत्पादनात वापरले जाते, परंतु त्याचा प्रभाव अनेक घटकांद्वारे होतो (सोल्यूशन पीएच, एकाग्रता, तापमान इ.). आणि चांगल्या विखुरलेल्या कण मिळविण्याची ही स्थिती कठोर आहे. कार्बनायझेशन पद्धतीत, सीओ 2 आणि नाओएलओ 2 आणि पीबीच्या प्रतिक्रियेद्वारे प्राप्त केलेले अल (ओएच) 3 आयएस वृद्धत्वानंतर मिळू शकते. या पद्धतीमध्ये साधे ऑपरेशन, उच्च उत्पादनाची गुणवत्ता, प्रदूषण आणि कमी किंमतीचे फायदे आहेत आणि उच्च उत्प्रेरक क्रियाकलाप, उत्कृष्ट गंज प्रतिकार आणि कमी गुंतवणूकीसह उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि उच्च रिटर्नसह एल्युमिना तयार करू शकते. UM ल्युमिनियम अल्कोक्साईड हायड्रॉलिसिस पद्धत बहुतेकदा उच्च-शुद्धता पीबी तयार करण्यासाठी वापरली जाते. अ‍ॅल्युमिनियम अल्कोक्साईड हायड्रोलाइझ केले जाते जे अ‍ॅल्युमिनियम ऑक्साईड मोनोहायड्रेट तयार करते आणि नंतर उच्च-शुद्धता पीबी मिळविण्यासाठी उपचार केले जाते, ज्यात चांगले क्रिस्टलिटी, एकसमान कण आकार, एकाग्र छिद्र आकार वितरण आणि गोलाकार कणांची उच्च अखंडता असते. तथापि, प्रक्रिया जटिल आहे आणि काही विषारी सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सच्या वापरामुळे पुनर्प्राप्त करणे कठीण आहे.

याव्यतिरिक्त, एसओएल-जेल पद्धतीने एल्युमिना पूर्ववर्ती तयार करण्यासाठी सामान्यत: अकार्बनिक लवण किंवा धातूंचे सेंद्रिय संयुगे वापरले जातात आणि शुद्ध पाणी किंवा सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स सोल तयार करण्यासाठी समाधान तयार करण्यासाठी जोडले जातात, जे नंतर जेल केलेले, वाळलेल्या आणि भाजलेले असते. सध्या, एल्युमिनाची तयारी प्रक्रिया अद्याप पीबी डिहायड्रेशन पद्धतीच्या आधारे सुधारली आहे आणि कार्बनायझेशन पद्धत औद्योगिक एल्युमिना उत्पादनासाठी मुख्य पद्धत बनली आहे कारण अर्थव्यवस्था आणि पर्यावरणीय संरक्षणामुळे. सोल-जेल पद्धतीने तयार केलेल्या अल्युमिनाने त्याच्या अधिक एकसमान छिद्रयुक्त आकाराच्या वितरणामुळे बरेच लक्ष वेधले आहे, परंतु औद्योगिक अनुप्रयोगात सुधारित करणे आवश्यक आहे.

1.2 एमए तयारी

पारंपारिक एल्युमिना कार्यात्मक आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, म्हणून उच्च-कार्यक्षमता एमए तयार करणे आवश्यक आहे. संश्लेषण पद्धतींमध्ये सहसा हे समाविष्ट आहे: कार्बन मोल्डसह हार्ड टेम्पलेट म्हणून नॅनो-कास्टिंग पद्धत; एसडीएचे संश्लेषणः एसडीए आणि इतर कॅशनिक, आयनिक किंवा नॉनिओनिक सर्फॅक्टंट्स सारख्या मऊ टेम्पलेट्सच्या उपस्थितीत बाष्पीभवन-प्रेरित सेल्फ-असेंब्ली प्रक्रिया (ईआयएसए).

1.2.1 ईसा प्रक्रिया

मऊ टेम्पलेटचा वापर आम्लच्या स्थितीत केला जातो, जो कठोर पडदा पद्धतीची जटिल आणि वेळ घेणारी प्रक्रिया टाळतो आणि छिद्रांच्या सतत मॉड्युलेशनची जाणीव करू शकतो. ईआयएसएद्वारे एमएच्या तयारीने सुलभ उपलब्धता आणि पुनरुत्पादकतेमुळे बरेच लक्ष वेधून घेतले आहे. वेगवेगळ्या मेसोपोरस स्ट्रक्चर्स तयार केल्या जाऊ शकतात. सर्फॅक्टंटची हायड्रोफोबिक साखळी लांबी बदलून किंवा हायड्रॉलिसिस उत्प्रेरकाचे मोलर रेशो सोल्यूशनमध्ये समायोजित करून एमएचे छिद्र आकार समायोजित केले जाऊ शकते. . सोल.

ईआयएसए प्रक्रियेमध्ये, नॉन-जलीय सॉल्व्हेंट्स (जसे की इथेनॉल) आणि सेंद्रिय कॉम्प्लेक्सिंग एजंट्सचा वापर ऑर्गेनोआल्युमिनियम प्रीकर्सर्सच्या हायड्रॉलिसिस आणि संक्षेपण दर प्रभावीपणे कमी करू शकतो आणि ओएमए सामग्रीचे स्वयं-असेंब्ली, जसे की अल (ओआर) 3 आणि 3 आणि अल्युमिनियम आयसोप्रोपोक्साइड सारख्या प्रेरित करू शकतो. तथापि, नॉन-जलीय अस्थिर सॉल्व्हेंट्समध्ये, सर्फॅक्टंट टेम्पलेट्स सहसा त्यांची हायड्रोफिलीसीटी/हायड्रोफोबिसिटी गमावतात. याव्यतिरिक्त, हायड्रॉलिसिस आणि पॉलीकॉन्डेन्सेशनच्या विलंबामुळे, इंटरमीडिएट प्रॉडक्टमध्ये हायड्रोफोबिक ग्रुप आहे, ज्यामुळे सर्फॅक्टंट टेम्पलेटशी संवाद साधणे कठीण होते. सर्फॅक्टंटची एकाग्रता आणि अल्युमिनियमची हायड्रॉलिसिस आणि पॉलीकॉन्डेन्सेशनची डिग्री हळूहळू वाढते तेव्हाच टेम्पलेट आणि अ‍ॅल्युमिनियमचे स्वयं-असेंब्ली होऊ शकते. म्हणूनच, सॉल्व्हेंट्सच्या बाष्पीभवन परिस्थितीवर परिणाम करणारे बरेच पॅरामीटर्स आणि तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, उत्प्रेरक, दिवाळखोर नसलेला बाष्पीभवन दर इत्यादीसारख्या पूर्ववर्तींच्या हायड्रॉलिसिस आणि संक्षेपण प्रतिक्रिया प्रभावित होतील. अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. 1, उच्च थर्मल स्थिरता आणि उच्च उत्प्रेरक कामगिरीसह ओएमए सामग्री सॉल्व्होथर्मल सहाय्य बाष्पीभवन प्रेरित सेल्फ-असेंबली (एसए-ईसा) द्वारे एकत्रित केली गेली. सॉल्व्होथर्मल ट्रीटमेंटने अॅल्युमिनियम पूर्ववर्तींच्या संपूर्ण हायड्रॉलिसिसला प्रोत्साहन दिले ज्यामुळे लहान आकाराचे क्लस्टर अ‍ॅल्युमिनियम हायड्रॉक्सिल गट तयार केले गेले, ज्याने सर्फॅक्टंट्स आणि अ‍ॅल्युमिनियम दरम्यान परस्परसंवाद वाढविला. टीडब्ल्यूओ-आयामी हेक्सागोनल मेसोफेस ईआयएसए प्रक्रियेमध्ये तयार केले गेले आणि 400 ℃ वर कॅल्केड केले गेले. पारंपारिक ईआयएसए प्रक्रियेमध्ये, बाष्पीभवन प्रक्रियेमध्ये ऑर्गेनोआल्युमिनियम पूर्ववर्तीच्या हायड्रॉलिसिससह होते, म्हणून बाष्पीभवन परिस्थितीचा प्रतिक्रिया आणि ओएमएच्या अंतिम संरचनेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव असतो. सॉल्व्होथर्मल ट्रीटमेंट स्टेप अॅल्युमिनियम पूर्ववर्तीच्या संपूर्ण हायड्रॉलिसिसला प्रोत्साहन देते आणि अंशतः कंडेन्स्ड क्लस्टर केलेल्या अ‍ॅल्युमिनियम हायड्रॉक्सिल ग्रुप्स तयार करते. बाष्पीभवन परिस्थितीत विस्तृतपणे तयार होते. पारंपारिक ईआयएसए पद्धतीने तयार केलेल्या एमएच्या तुलनेत, एसए-ईसा पद्धतीने तयार केलेल्या ओएमएमध्ये छिद्रांचे प्रमाण जास्त आहे, चांगले विशिष्ट पृष्ठभाग आणि चांगले थर्मल स्थिरता आहे. भविष्यात, ईआयएसए पद्धतीचा वापर रीमिंग एजंटचा वापर न करता उच्च रूपांतरण दर आणि उत्कृष्ट निवड सह अल्ट्रा-लार्ज अपर्चर एमए तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

अंजीर. 1 ओएमए सामग्रीचे संश्लेषण करण्यासाठी एसए-ईसा पद्धतीचा प्रवाह चार्ट

1.2.2 इतर प्रक्रिया

पारंपारिक एमए तयारीसाठी स्पष्ट मेसोपोरस रचना प्राप्त करण्यासाठी संश्लेषण पॅरामीटर्सचे अचूक नियंत्रण आवश्यक आहे आणि टेम्पलेट सामग्री काढून टाकणे देखील आव्हानात्मक आहे, जे संश्लेषण प्रक्रियेस गुंतागुंत करते. सध्या बर्‍याच साहित्यिकांनी एमएचे संश्लेषण वेगवेगळ्या टेम्पलेट्ससह नोंदवले आहे. अलिकडच्या वर्षांत, या संशोधनात प्रामुख्याने ग्लूकोज, सुक्रोज आणि स्टार्चसह एमएच्या संश्लेषणावर लक्ष केंद्रित केले गेले आहे जलीय द्रावणामध्ये अ‍ॅल्युमिनियम आयसोप्रोपोक्साईडद्वारे टेम्पलेट्स. यापैकी बहुतेक एमए सामग्री अ‍ॅल्युमिनियम नायट्रेट, सल्फेट आणि अल्कोक्साईडपासून अ‍ॅल्युमिनियम स्त्रोत म्हणून एकत्रित केली जाते. मा सीटीएबी देखील अॅल्युमिनियम स्रोत म्हणून पीबीच्या थेट सुधारणेद्वारे प्राप्त केले जाते. वेगवेगळ्या स्ट्रक्चरल गुणधर्मांसह एमए, आयई अल 2 ओ 3) -1, AL2O3) -2 आणि AL2O3 आणि चांगली थर्मल स्थिरता आहे. सर्फॅक्टंटची जोड पीबीची मूळ क्रिस्टल स्ट्रक्चर बदलत नाही, परंतु कणांचा स्टॅकिंग मोड बदलत नाही. याव्यतिरिक्त, अल 2 ओ 3-3 ची निर्मिती सेंद्रीय दिवाळखोर नसलेला पीईजीद्वारे स्थिर केलेल्या नॅनो पार्टिकल्सच्या आसंजनद्वारे तयार केली जाते किंवा पीईजीच्या सभोवतालच्या एकत्रिततेद्वारे. तथापि, अल 2 ओ 3-1 चे छिद्र आकार वितरण खूप अरुंद आहे. याव्यतिरिक्त, पॅलेडियम-आधारित उत्प्रेरक सिंथेटिक एमए सह तयार केले गेले.

प्रथमच, तुलनेने अरुंद छिद्र आकाराच्या वितरणासह एमए स्वस्त आणि अ‍ॅल्युमिनियम समृद्ध अ‍ॅल्युमिनियम ब्लॅक स्लॅग एबीडी वापरुन तयार केले गेले. उत्पादन प्रक्रियेमध्ये कमी तापमान आणि सामान्य दाबांवर एक्सट्रॅक्शन प्रक्रियेचा समावेश आहे. एक्सट्रॅक्शन प्रक्रियेमध्ये शिल्लक असलेले ठोस कण पर्यावरणाला प्रदूषित करणार नाहीत आणि कमी जोखमीने ढकलले जाऊ शकतात किंवा काँक्रीटच्या अनुप्रयोगात फिलर किंवा एकत्रित म्हणून पुन्हा वापरू शकतात. संश्लेषित एमएचे विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्र 123 ~ 162 मी 2/जी आहे, छिद्र आकाराचे वितरण अरुंद आहे, पीक त्रिज्या 5.3 एनएम आहे, आणि पोर्सिटी 0.37 सेमी 3/ग्रॅम आहे. सामग्री नॅनो-आकाराची आहे आणि क्रिस्टल आकार सुमारे 11nm आहे. सॉलिड-स्टेट संश्लेषण ही एमए संश्लेषित करण्यासाठी एक नवीन प्रक्रिया आहे, जी क्लिनिकल वापरासाठी रेडिओकेमिकल शोषक तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. अ‍ॅल्युमिनियम क्लोराईड, अमोनियम कार्बोनेट आणि ग्लूकोज कच्चा माल 1: 1.5: 1.5 च्या दाढीच्या प्रमाणात मिसळला जातो आणि एमए नवीन घन-राज्य मेकॅनोकेमिकल रिएक्शनद्वारे एकत्रित केले जाते. थर्मल बॅटरीच्या उपकरणामध्ये एकाग्रतेनंतर, एकाग्रतेनंतर एकाग्रतेचे प्रमाण 90%आहे (एमआयडी) थायरॉईड कर्करोगाच्या उपचारांसाठी मोठ्या डोस 131 आय [एनएआय] कॅप्सूलचा वापर लक्षात घेऊन.

सारांश, भविष्यात, लहान आण्विक टेम्पलेट्स बहु-स्तरीय ऑर्डर केलेल्या छिद्र रचना तयार करण्यासाठी, रचना, मॉर्फोलॉजी आणि सामग्रीचे पृष्ठभाग रासायनिक गुणधर्म प्रभावीपणे समायोजित करण्यासाठी आणि मोठ्या पृष्ठभागाचे क्षेत्र तयार करण्यासाठी आणि ऑर्डर केलेले वर्महोल एमए देखील तयार केले जाऊ शकतात. स्वस्त टेम्पलेट्स आणि अ‍ॅल्युमिनियम स्त्रोत एक्सप्लोर करा, संश्लेषण प्रक्रियेस अनुकूलित करा, संश्लेषण यंत्रणा स्पष्ट करा आणि प्रक्रियेस मार्गदर्शन करा.

2 एमएची बदलण्याची पद्धत

एमए कॅरियरवर एकसारखेपणाने सक्रिय घटक वितरित करण्याच्या पद्धतींमध्ये गर्भवती, इन-सिटू सिंथे-सीस, पर्जन्यवृष्टी, आयन एक्सचेंज, मेकॅनिकल मिक्सिंग आणि वितळणे समाविष्ट आहे, त्यापैकी पहिले दोन सर्वात सामान्यपणे वापरले जातात.

2.1 इन-सिटू संश्लेषण पद्धत

कार्यात्मक सुधारणेत वापरलेले गट सामग्रीची स्केलेटन स्ट्रक्चर सुधारित आणि स्थिर करण्यासाठी एमए तयार करण्याच्या प्रक्रियेत जोडले जातात आणि उत्प्रेरक कार्यक्षमता सुधारित करतात. प्रक्रिया आकृती 2 मध्ये दर्शविली आहे. लिऊ एट अल. टेम्पलेट म्हणून पी 123 सह संश्लेषित एनआय/मो-एएल 2 ओ 3 इन सिटू. एमएची मेसोपोरस स्ट्रक्चर नष्ट न करता नी आणि मो दोघांनाही ऑर्डर केलेल्या एमए चॅनेलमध्ये विखुरले गेले आणि उत्प्रेरक कामगिरी स्पष्टपणे सुधारली गेली. Gam- AL2O3, MNO2-al2o3has मोठ्या बीईटी विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र आणि छिद्र व्हॉल्यूमच्या तुलनेत संश्लेषित GAMMA-AL2O3SUBSTRATE वर सिटू वाढीची पद्धत स्वीकारणे आणि अरुंद छिद्रयुक्त आकाराच्या वितरणासह एक द्विपक्षीय मेसोपोरस स्ट्रक्चर आहे. एमएनओ 2-एएल 2 ओ 3 एचएएस वेगवान शोषण दर आणि एफ- साठी उच्च कार्यक्षमता, आणि त्यात विस्तृत पीएच अनुप्रयोग श्रेणी (पीएच = 4 ~ 10) आहे, जी व्यावहारिक औद्योगिक अनुप्रयोग अटींसाठी योग्य आहे. N-al2o.structural स्थिरतेपेक्षा एमएनओ 2-एएल 2 ओ 3 ची पुनर्वापर कामगिरी अधिक अनुकूलित करणे आवश्यक आहे. थोडक्यात, इन-सिटू संश्लेषणाद्वारे प्राप्त केलेल्या एमए सुधारित सामग्रीमध्ये चांगली स्ट्रक्चरल ऑर्डर आहे, गट आणि एल्युमिना कॅरियर्स दरम्यान मजबूत संवाद, घट्ट संयोजन, मोठे साहित्य लोड आणि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया प्रक्रियेमध्ये सक्रिय घटकांचे शेडिंग करणे सोपे नाही आणि उत्प्रेरक कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा झाली आहे.

अंजीर. 2 इन-सिटू संश्लेषणाद्वारे फंक्शनलाइज्ड एमएची तयारी

2.2 गर्भवती पद्धत

सुधारित गटामध्ये तयार एमएचे विसर्जन करणे आणि उपचारानंतर सुधारित एमए सामग्री प्राप्त करणे, जेणेकरून उत्प्रेरक, सोशोशन आणि यासारख्या गोष्टींचे परिणाम लक्षात येतील. कैट एट अल. सोल-जेल पद्धतीने पी 123 वरून एमए तयार केले आणि मजबूत सोशोशन परफॉरमन्ससह अमीनो सुधारित एमए सामग्री प्राप्त करण्यासाठी इथेनॉल आणि टेट्राइथिलेनेपेन्टामाइन सोल्यूशनमध्ये भिजविले. याव्यतिरिक्त, बेल्कासेमी इट अल. ऑर्डर झिंक डोपेड सुधारित एमए सामग्री मिळविण्यासाठी त्याच प्रक्रियेद्वारे झेडएनसीएल 2 एसओशनमध्ये बुडविले. विशिष्ट पृष्ठभाग आणि छिद्रांचे प्रमाण अनुक्रमे 394 मी 2/ग्रॅम आणि 0.55 सेमी 3/ग्रॅम आहे. इन-सिटू संश्लेषण पद्धतीच्या तुलनेत, गर्भवती पद्धतीमध्ये चांगले घटक फैलाव, स्थिर मेसोपोरस स्ट्रक्चर आणि चांगली शोषण कार्यक्षमता आहे, परंतु सक्रिय घटक आणि एल्युमिना कॅरियरमधील परस्परसंवाद शक्ती कमकुवत आहे आणि बाह्य घटकांद्वारे उत्प्रेरक क्रियाकलाप सहजपणे हस्तक्षेप केला जातो.

3 कार्यात्मक प्रगती

विशेष गुणधर्मांसह दुर्मिळ पृथ्वी एमएचे संश्लेषण भविष्यातील विकासाचा कल आहे. सध्या बर्‍याच संश्लेषण पद्धती आहेत. प्रक्रिया पॅरामीटर्स एमएच्या कामगिरीवर परिणाम करतात. एमएचा विशिष्ट पृष्ठभाग, छिद्र व्हॉल्यूम आणि छिद्र व्यास टेम्पलेट प्रकार आणि अ‍ॅल्युमिनियम पूर्ववर्ती रचनाद्वारे समायोजित केले जाऊ शकते. कॅल्किनेशन तापमान आणि पॉलिमर टेम्पलेट एकाग्रता विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र आणि एमएच्या छिद्रांच्या प्रमाणात प्रभावित करते. सुझुकी आणि यमाची यांना आढळले की कॅल्किनेशन तापमान 500 ℃ ते 900 ℃ पर्यंत वाढविले गेले आहे. छिद्र वाढविले जाऊ शकते आणि पृष्ठभागाचे क्षेत्र कमी केले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित उपचार उत्प्रेरक प्रक्रियेत एमए सामग्रीची क्रियाकलाप, पृष्ठभाग थर्मल स्थिरता, स्ट्रक्चरल स्थिरता आणि एमए सामग्रीची पृष्ठभाग सुधारते आणि एमए फंक्शनलायझेशनच्या विकासास पूर्ण करते.

3.1 डिफ्लोरिनेशन or डसॉर्बेंट

चीनमधील पिण्याच्या पाण्यातील फ्लोरिन गंभीरपणे हानिकारक आहे. याव्यतिरिक्त, औद्योगिक झिंक सल्फेट सोल्यूशनमध्ये फ्लोरिन सामग्रीच्या वाढीमुळे इलेक्ट्रोड प्लेटची गंज, कार्यरत वातावरणाची बिघाड, इलेक्ट्रिक झिंकची गुणवत्ता कमी होणे आणि acid सिड बनवण्याच्या प्रणालीमध्ये पुनर्वापर केलेल्या पाण्याचे प्रमाण आणि द्रवपदार्थाच्या बेड भट्टीच्या भाजलेल्या फ्लू गॅसच्या इलेक्ट्रोलायसीस प्रक्रियेस कारणीभूत ठरेल. सध्या, ओले डिफ्लोरिनेशनच्या सामान्य पद्धतींमध्ये सोशोशन पद्धत सर्वात आकर्षक आहे. तथापि, काही कमतरता आहेत, जसे की खराब शोषण क्षमता, अरुंद उपलब्ध पीएच श्रेणी, दुय्यम प्रदूषण इत्यादी. सक्रिय कार्बन, अनाकार एल्युमिना, सक्रिय एल्युमिना आणि इतर or डसॉर्बेंट्स पाण्याच्या डिफ्लोरिनेशनसाठी वापरले गेले आहेत, परंतु or डसॉर्बेंट्सची किंमत जास्त आहे, आणि एफ-इन तटस्थ द्रावण किंवा उच्च एकाग्रतेची सोयीची क्षमता कमी आहे. फ्लोराईडची शोषण क्षमता आणि केवळ पीएच <6 वर त्यात चांगले फ्लोराईड सोशोशन परफॉरमन्स असू शकते. एमएने पर्यावरणीय प्रदूषण नियंत्रणात विस्तृत लक्ष वेधले आहे कारण त्याच्या मोठ्या विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र, अद्वितीय छिद्र आकार प्रभाव, acid सिड-बेस कार्यक्षमता, औष्णिक आणि यांत्रिक स्थिरता. कुंडू एट अल. 62.5 मिलीग्राम/ग्रॅमच्या जास्तीत जास्त फ्लोरिन सोशोशन क्षमतेसह एमए तयार करा. एमएची फ्लोरिन सोशोशन क्षमता त्याच्या स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्यांमुळे मोठ्या प्रमाणात प्रभावित होते, जसे की विशिष्ट पृष्ठभाग, पृष्ठभाग कार्यात्मक गट, छिद्र आकार आणि एकूण छिद्र आकार. एमएची रचना आणि कार्यक्षमता समायोजित करणे ही त्याची सोयीस्कर कामगिरी सुधारण्याचा एक महत्त्वाचा मार्ग आहे.

एलएच्या कठोर acid सिडमुळे आणि फ्लोरिनच्या कठोर मूलभूततेमुळे, एलए आणि फ्लोरिन आयन यांच्यात तीव्र आत्मीयता आहे. अलिकडच्या वर्षांत, काही अभ्यासानुसार असे आढळले आहे की एमओडीफायर म्हणून एलए फ्लोराईडची शोषण क्षमता सुधारू शकते. तथापि, दुर्मिळ पृथ्वीच्या शोषणाच्या कमी स्ट्रक्चरल स्थिरतेमुळे, अधिक दुर्मिळ पृथ्वी द्रावणात सोडल्या जातात, परिणामी दुय्यम जल प्रदूषण आणि मानवी आरोग्यास हानी होते. दुसरीकडे, पाण्याच्या वातावरणामध्ये अॅल्युमिनियमची उच्च एकाग्रता मानवी आरोग्यासाठी असलेल्या विषांपैकी एक आहे. म्हणूनच, चांगली स्थिरता आणि फ्लोरिन काढण्याच्या प्रक्रियेत इतर घटकांची लीचिंग किंवा कमी लीचिंगसह एक प्रकारचे संमिश्र orsorbent तयार करणे आवश्यक आहे. एलए आणि सीई द्वारे सुधारित एमए इम्प्रेग्नेशन मेथड (एलए/एमए आणि सीई/एमए) द्वारे तयार केले गेले. दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स प्रथमच एमए पृष्ठभागावर यशस्वीरित्या लोड केले गेले होते, ज्यात उच्च डिफ्लोरिनेशन कार्यक्षमता होती. फ्लोरिन काढण्याची मुख्य यंत्रणा इलेक्ट्रोस्टेटिक सोशोर्शन आणि केमिकल शोषण आहे, पृष्ठभागाच्या हायड्रोक्सिल ग्रुपच्या पृष्ठभागावरील हायड्रॉक्सिल फंक्शनल ग्रुपसह पृष्ठभागाच्या सकारात्मक चार्ज आणि लिगँड एक्सचेंज रिएक्शनचे इलेक्ट्रॉन आकर्षण आणि लिगॅन्ड एक्सचेंज रिएक्शनची जोडणी आणि एडीसोरोएक्सल ग्रुपसह एकत्रित करते, फ्लोरिनची क्षमता, एलए/एमएमध्ये अधिक हायड्रॉक्सिल or क्सॉर्प्शन साइट्स आहेत आणि एफची सोशोशन क्षमता एलए/एमए> सीई/एमए> मा च्या क्रमाने आहे. प्रारंभिक एकाग्रतेच्या वाढीसह, फ्लोरिनची शोषण क्षमता वाढते. पीएच 5 ~ 9 असते आणि लँगमुइर आयसोथर्मल or डसॉर्प्शन मॉडेलसह फ्लोरिन कॉर्ड्सची सोशोर्शन प्रक्रिया सर्वोत्तम असते. याव्यतिरिक्त, एल्युमिनामधील सल्फेट आयनच्या अशुद्धी देखील नमुन्यांच्या गुणवत्तेवर लक्षणीय परिणाम करू शकतात. जरी दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित एल्युमिनाबद्दल संबंधित संशोधन केले गेले असले तरी, बहुतेक संशोधन resody सॉर्बेंटच्या प्रक्रियेवर लक्ष केंद्रित करते, जे औद्योगिकदृष्ट्या वापरणे कठीण आहे. भविष्यात, आम्ही झिंक सल्फेट सोल्यूशनमध्ये फ्लोरिन कॉम्प्लेक्सच्या विच्छेदन यंत्रणेचा अभ्यास करू शकतो आणि फ्लोरिन आयनच्या परफेक्शनच्या परफेक्शनच्या पर्जन्यवृष्टीची वैशिष्ट्ये, कमीतकमी फ्लोराईन आयनच्या परफेक्शनची वैशिष्ट्ये प्राप्त करू शकतो, परंतु कमीतकमी फ्लोराईन आयनच्या परिमाणात्मकतेची वैशिष्ट्ये, कमी प्रमाणात कमीतकमी फ्लोराईन आयनची वैशिष्ट्ये प्राप्त करू शकतात, झिंक हायड्रोमेटलर्जी सिस्टम आणि दुर्मिळ पृथ्वी मा नॅनो or डसॉर्बेंटवर आधारित उच्च फ्लोरिन सोल्यूशनच्या उपचारांसाठी प्रक्रिया नियंत्रण मॉडेल स्थापित करा.

3.2 उत्प्रेरक

2.२.१ मिथेनचे कोरडे सुधारणा

दुर्मिळ पृथ्वी सच्छिद्र सामग्रीची आंबटपणा (मूलभूतता) समायोजित करू शकते, ऑक्सिजन रिक्तता वाढवू शकते आणि एकसमान फैलाव, नॅनोमीटर स्केल आणि स्थिरतेसह उत्प्रेरकांचे संश्लेषण करू शकते. हे बर्‍याचदा सीओ 2 च्या मेथॅनेशनला उत्प्रेरक करण्यासाठी नोबल धातू आणि संक्रमण धातूंचे समर्थन करण्यासाठी वापरले जाते. सध्या, दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित मेसोपोरस साहित्य मिथेन ड्राय रिफॉर्मिंग (एमडीआर), व्हीओसीचे फोटोकाटॅलिटिक र्‍हास आणि शेपटीच्या गॅस शुध्दीकरणाच्या दिशेने विकसित होत आहे. उदात्त धातू (जसे की पीडी, आरयू, आरएच, इ.) आणि इतर संक्रमण धातू (जसे की को, फे, इ.), नी/अल 2 ओ 3 कॅटॅलिटीचा वापर मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो आणि उच्च श्रेणीचा वापर केला जातो. तथापि, नी/अल 2 ओ 3 च्या पृष्ठभागावर नी नॅनो पार्टिकल्सचे सिन्टरिंग आणि कार्बन जमा उत्प्रेरकाच्या वेगवान निष्क्रियतेसाठी. म्हणूनच, उत्प्रेरक क्रियाकलाप, स्थिरता आणि जळजळ प्रतिकार सुधारण्यासाठी प्रवेगक जोडणे, उत्प्रेरक वाहक सुधारित करणे आणि तयारीचा मार्ग सुधारणे आवश्यक आहे. सर्वसाधारणपणे, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स विषम उत्प्रेरकांमध्ये स्ट्रक्चरल आणि इलेक्ट्रॉनिक प्रवर्तक म्हणून वापरले जाऊ शकतात आणि मुख्य कार्यकारी अधिकारी एनआयच्या फैलावण्यास आयोजित करतात आणि मजबूत मेटल सपोर्ट परस्परसंवादाद्वारे मेटलिक एनआयचे गुणधर्म बदलतात.

एमएचा वापर धातूंचा फैलाव वाढविण्यासाठी केला जातो आणि त्यांचे एकत्रिकरण टाळण्यासाठी सक्रिय धातूंचा संयम प्रदान केला जातो. एलए 2 ओ 3 उच्च ऑक्सिजन स्टोरेज क्षमतेमुळे रूपांतरण प्रक्रियेतील कार्बन प्रतिरोध वाढते आणि एलए 2 ओ 3 मेसोपोरस एल्युमिनावरील सीओच्या फैलावण्यास प्रवृत्त करते, ज्यात उच्च सुधारित क्रियाकलाप आणि लवचिकता आहे. एलए 2 ओ 3 प्रोमोटर सीओ/एमए उत्प्रेरकाची एमडीआर क्रियाकलाप वाढवते आणि सीओ 3 ओ 4 आणि कोल 2 ओ 4 फेज उत्प्रेरक पृष्ठभागावर तयार केले जातात. तथापि, अत्यंत विखुरलेल्या एलए 2 ओ 3 एचएएस लहान धान्य 8nm ~ 10nm. एमडीआर प्रक्रियेमध्ये, एलए 2 ओ 3 आणि सीओ 2 मधील इन-सिटू परस्परसंवादाने एलए 2 ओ 2 सीओ 3 मेसोफेस तयार केला, ज्याने उत्प्रेरक पृष्ठभागावर सीएक्सएचईचे प्रभावी निर्मूलन केले. एलए 2 ओ 3 प्रोमोट्स उच्च इलेक्ट्रॉन घनता प्रदान करून आणि 10%को/एमए मध्ये ऑक्सिजन रिक्तता वाढवून हायड्रोजन कपात. LA2O3 ची जोडणी Ch4consipation ची स्पष्ट सक्रियता ऊर्जा वाढवते. म्हणूनच, सीएच 4 चे रूपांतरण दर 1073 के के वर 93.7% पर्यंत पोहोचले. एलए 2 ओ 3 च्या जोडण्यामुळे उत्प्रेरक क्रियाकलाप वाढविला, एच 2 कमी होण्यास प्रोत्साहित केले, सीओ 0 सक्रिय साइटची संख्या वाढविली, कमी जमा कार्बन तयार केले आणि ऑक्सिजन रिक्त स्थान 73.3% पर्यंत वाढविले.

ली झियाफेंगमध्ये समान व्हॉल्यूम इम्प्रिग्नेशन पद्धतीने एनआय/अल 2 ओ 3 कॅटॅलिस्टवर सीई आणि पीआर समर्थित केले. सीई आणि पीआर जोडल्यानंतर, एच 2 इनक्रिएजची निवड आणि सीओची निवड कमी झाली. पीआरद्वारे सुधारित केलेल्या एमडीआरमध्ये उत्कृष्ट उत्प्रेरक क्षमता होती आणि एच 2 ची निवड 64.5% वरून 75.6% पर्यंत केली गेली, तर सीओची निवड 31.4% पेंग शुजिंग एट अल वरून कमी झाली. वापरलेली सोल-जेल पद्धत, सीई-मॉडिफाइड एमए अॅल्युमिनियम आयसोप्रोपोक्साईड, आयसोप्रोपॅनॉल सॉल्व्हेंट आणि सेरियम नायट्रेट हेक्साहाइड्रेटसह तयार केली गेली. उत्पादनाच्या विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र किंचित वाढविले गेले. सीईच्या जोडण्यामुळे एमए पृष्ठभागावरील रॉड-सारख्या नॅनो पार्टिकल्सचे एकत्रिकरण कमी झाले. मुळात सीई यौगिकांनी झाकलेले γ- अल 2 ओ 3 च्या पृष्ठभागावरील काही हायड्रॉक्सिल गट. एमएची थर्मल स्थिरता सुधारली गेली आणि 10 तासांपर्यंत कॅल्किनेशननंतर क्रिस्टल फेज ट्रान्सफॉर्मेशन झाले नाही. वांग बाओवे एट अल. तयार एमए मटेरियल सीईओ 2-एएल 2 ओ 4 बीबी कॉप्रसिपिटेशन पद्धत. सीईओ 2 क्यूबिक लहान धान्य एकसारखेपणाने एल्युमिनामध्ये विखुरले गेले. सीईओ 2-एएल 2 ओ 4 वर सीओ आणि एमओला समर्थन दिल्यानंतर, एल्युमिना आणि सक्रिय घटक को आणि एमओ दरम्यानचा संवाद सीईओ 2 द्वारे प्रभावीपणे प्रतिबंधित केला गेला

दुर्मिळ पृथ्वी प्रवर्तक (एलए, सीई, वाय आणि एसएम) एमडीआरसाठी सीओ/एमए उत्प्रेरकासह एकत्र केले आहेत आणि ही प्रक्रिया अंजीरमध्ये दर्शविली आहे. 3. दुर्मिळ पृथ्वी प्रवर्तक एमए कॅरियरवरील सीओची फैलाव सुधारू शकतात आणि सीओ कणांचे एकत्रिकरण रोखू शकतात. कण आकार जितका लहान, को-एमए परस्परसंवाद तितकाच मजबूत, वायसीओ/एमए उत्प्रेरकातील उत्प्रेरक आणि सिंटरिंग क्षमता आणि एमडीआर क्रियाकलाप आणि कार्बन डिपॉझिशन.फिगवर अनेक प्रवर्तकांचे सकारात्मक परिणाम. 4 ही एक एचआरटीईएम प्रतिमा आहे एमडीआर उपचारानंतर 1023 के, सीओ 2: सीएच 4: एन 2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 8 तासांसाठी. सीओ कण काळ्या स्पॉट्सच्या स्वरूपात अस्तित्वात आहेत, तर एमए कॅरियर राखाडीच्या स्वरूपात अस्तित्वात आहेत, जे इलेक्ट्रॉन घनतेच्या फरकावर अवलंबून असतात. 10%को/एमए (अंजीर 4 बी) सह एचआरटीईएम प्रतिमेमध्ये, सीओ मेटल कणांचे एकत्रिकरण एमए कॅरियर्सवर पाहिले जाते जे दुर्मिळ पृथ्वीच्या प्रवर्तकांच्या जोडीने सीओ कण 11.0NM ~ 12.5nm पर्यंत कमी करते. वायसीओ/एमए मध्ये मजबूत को-एमए परस्परसंवाद आहे आणि त्याची सिंटरिंग कामगिरी इतर उत्प्रेरकांपेक्षा चांगली आहे. याव्यतिरिक्त, अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. 4 बी ते 4 एफ, पोकळ कार्बन नॅनोवायर (सीएनएफ) उत्प्रेरकांवर तयार केले जातात, जे गॅसच्या प्रवाहाच्या संपर्कात असतात आणि उत्प्रेरकास निष्क्रियतेपासून प्रतिबंधित करतात.

अंजीर. 3 भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांवर दुर्मिळ पृथ्वीच्या जोडणीचा प्रभाव आणि को/एमए उत्प्रेरकाच्या एमडीआर उत्प्रेरक कामगिरी

2.२.२ डीऑक्सिडेशन उत्प्रेरक

एफई 2 ओ 3/मेसो-सील, सीई-डोप्ड एफई-आधारित डीऑक्सिडेशन उत्प्रेरक, सीओ 2 एएएस मऊ ऑक्सिडंटसह 1- बुटिनच्या ऑक्सिडेटिव्ह डिहायड्रोजनेशनद्वारे तयार केले गेले होते आणि ते 1,3- बुटॅडिन (बीडी) च्या संश्लेषणात वापरले गेले. एल्युमिना मॅट्रिक्समध्ये सीई अत्यंत विखुरलेले होते, आणि फे 2 ओ 3/मेसो अत्यंत विखुरलेले होते/मेसो-सील -100 उत्प्रेरक केवळ लोखंडी प्रजाती आणि चांगल्या स्ट्रक्चरल गुणधर्मच नसतात, परंतु त्यात चांगली ऑक्सिजन स्टोरेज क्षमता देखील असते, म्हणून त्यात सीओ 2 ची चांगली शोषण आणि सक्रियता क्षमता आहे. आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, टीईएम प्रतिमा दर्शविते की फे 2 ओ 3/मेसो-सील -100 हे नियमितपणे दर्शविते की मेसोसेल -100 ची अळीसारखी चॅनेलची रचना सैल आणि छिद्र आहे, जी सक्रिय घटकांच्या फैलावासाठी फायदेशीर आहे, तर अत्यंत विखुरलेल्या सीईला एल्युमिना मॅट्रिक्समध्ये यशस्वीरित्या डोप केले जाते. मोटर वाहनांच्या अल्ट्रा-लो उत्सर्जन मानकांची पूर्तता नोबल मेटल उत्प्रेरक कोटिंग सामग्रीने छिद्र रचना, चांगली हायड्रोथर्मल स्थिरता आणि मोठ्या ऑक्सिजन स्टोरेज क्षमता विकसित केली आहे.

2.२..3 वाहनांसाठी उत्प्रेरक

पीडी-आरएचने ऑटोमोटिव्ह कॅटॅलिस्ट कोटिंग सामग्री मिळविण्यासाठी क्वाटरनरी अॅल्युमिनियम-आधारित दुर्मिळ पृथ्वी कॉम्प्लेक्स अ‍ॅलिसेझर्टिओक्स आणि अलाझर्टिओक्स समर्थित केले. मेसोपोरस अॅल्युमिनियम-आधारित दुर्मिळ पृथ्वी कॉम्प्लेक्स पीडी-आरएच/एएलसी यशस्वीपणे सीएनजी वाहन एक्झॉस्ट प्युरिफिकेशन उत्प्रेरक म्हणून चांगला टिकाऊपणा आणि सीएनजी वाहन एक्झॉस्ट गॅसचा मुख्य घटक सीएच 4 ची रूपांतरण कार्यक्षमता म्हणून वापरला जाऊ शकतो. मेटास्टेबल स्टेट आणि उच्च एकत्रीकरणासह, मेसोपोरस प्रीकर्सर्सची ऑर्डर दिली गेली आणि “कंपाऊंड ग्रोथ युनिट” च्या मॉडेलला अनुरुप “कंपाऊंड ग्रोथ युनिट” च्या मॉडेलला अनुरूप ऑटोमोबाईल एकल एक-चरण पद्धत तयार करण्यासाठी हायड्रोथर्मल एक-चरण पद्धत स्वीकारा, अशा प्रकारे ऑटोमोबाईल एक्झॉस्ट ऑफ थ्री-वेच्या मॉडेलशी संबंधित आहे.

अंजीर. 4 एचआरटीईएम एमए (ए), को/मा (बी), लॅको/मा (सी), सेको/मा (डी), वायसीओ/मा (ई) आणि एसएमसीओ/मा (एफ) च्या प्रतिमा

अंजीर. 5 टीईएम प्रतिमा (ए) आणि ईडीएस एलिमेंट डायग्राम (बी, सी) चे फे 2 ओ 3/मेसो-सील -100

3.3 चमकदार कामगिरी

दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे इलेक्ट्रॉन वेगवेगळ्या उर्जा पातळी दरम्यान संक्रमण आणि प्रकाश उत्सर्जित करण्यासाठी सहज उत्साही असतात. दुर्मिळ पृथ्वी आयन बहुतेक वेळा ल्युमिनेसेंट सामग्री तयार करण्यासाठी सक्रियकर्ता म्हणून वापरली जातात. दुर्मिळ पृथ्वी आयन अ‍ॅल्युमिनियम फॉस्फेट पोकळ मायक्रोस्फेयरच्या पृष्ठभागावर कॉपीरिसिपिटेशन पद्धत आणि आयन एक्सचेंज पद्धतीने आणि ल्युमिनेसेंट मटेरियल अल्पो 4∶रे (एलए, सीई, पीआर, एनडी) तयार करता येतात. ल्युमिनेसेंट तरंगलांबी जवळच्या अल्ट्राव्हायोलेट प्रदेशात आहे. एमए त्याच्या जडत्व, कमी डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि कमी चालकतेमुळे पातळ चित्रपटांमध्ये बनविला जातो, ज्यामुळे ते इलेक्ट्रिकल आणि ऑप्टिकल डिव्हाइस, पातळ चित्रपट, अडथळे, इत्यादींना लागू होते. हे डिव्हाइस निश्चित ऑप्टिकल पथ लांबीसह स्टॅक केलेले चित्रपट आहेत, म्हणून अपवर्तक निर्देशांक आणि जाडी नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. उपस्थित, टायटॅनियम डायऑक्साइड आणि झिरकोनियम ऑक्साईड उच्च अपवर्तक निर्देशांक आणि सिलिकॉन डायऑक्साइडसह कमी रीफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्ससह बर्‍याचदा अशा उपकरणांची रचना आणि तयार करण्यासाठी वापरली जातात. वेगवेगळ्या पृष्ठभागावरील रासायनिक गुणधर्म असलेल्या सामग्रीची उपलब्धता श्रेणी विस्तृत केली जाते, ज्यामुळे प्रगत फोटॉन सेन्सर डिझाइन करणे शक्य होते. ऑप्टिकल डिव्हाइसच्या डिझाइनमध्ये एमए आणि ऑक्सिहायड्रॉक्साईड चित्रपटांची ओळख मोठी क्षमता दर्शवते कारण अपवर्तक निर्देशांक सिलिकॉन डायऑक्साइड प्रमाणेच आहे. परंतु रासायनिक गुणधर्म भिन्न आहेत.

3.4 थर्मल स्थिरता

तापमानाच्या वाढीसह, सिन्टरिंग एमए उत्प्रेरकाच्या वापराच्या परिणामावर गंभीरपणे परिणाम करते आणि विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र कमी होते आणि γ- AL2O3IN क्रिस्टलीय टप्पा Δ आणि θ ते χ टप्प्यात रूपांतरित होते. दुर्मिळ पृथ्वीवरील सामग्रीमध्ये चांगली रासायनिक स्थिरता आणि औष्णिक स्थिरता, उच्च अनुकूलता आणि सहज उपलब्ध आणि स्वस्त कच्चा माल आहे. दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची भर घालण्यामुळे थर्मल स्थिरता, उच्च तापमान ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि वाहकाचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारू शकतात आणि कॅरियरच्या पृष्ठभागावरील आंबटपणा समायोजित करू शकतो. एलए आणि सीई सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणार्‍या आणि अभ्यासलेल्या सुधारणे घटक आहेत. लू वेगुआंग आणि इतरांना असे आढळले की दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या जोडण्यामुळे एल्युमिना कण, एलए आणि सीईच्या मोठ्या प्रमाणात प्रसारास प्रभावीपणे प्रतिबंधित केले गेले आणि एल्युमिनाच्या पृष्ठभागावर हायड्रॉक्सिल गटांचे संरक्षण केले, सिन्टरिंग आणि फेज ट्रान्सफॉर्मेशनला प्रतिबंधित केले आणि मेसोपोरस स्ट्रक्चरचे उच्च तापमानाचे नुकसान कमी केले. तयार एल्युमिना अजूनही उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र आणि छिद्रांचे प्रमाण आहे. तथापि, खूप किंवा फारच कमी दुर्मिळ पृथ्वी घटक एल्युमिनाची थर्मल स्थिरता कमी करेल. ली यानकीयू एट अल. 5% La2O3to γ- AL2O3 जोडले, ज्याने औष्णिक स्थिरता सुधारली आणि एल्युमिना कॅरियरच्या छिद्रांचे प्रमाण आणि विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र वाढविले. आकृती 6 वरून पाहिल्याप्रमाणे, la-al2o3 मध्ये LA2O3 ADDED, दुर्मिळ पृथ्वीच्या संमिश्र वाहकाची औष्णिक स्थिरता सुधारित करा.

एलए ते एमए सह नॅनो-फायब्रस कण डोपिंग करण्याच्या प्रक्रियेत, उष्णता उपचाराचे तापमान वाढते तेव्हा बीईटी पृष्ठभागाचे क्षेत्र आणि एमए-लाचे छिद्रांचे प्रमाण एमएच्या तुलनेत जास्त असते आणि एलएसह डोपिंगमुळे उच्च तापमानात सिन्टरिंगवर स्पष्ट परिणाम होतो. अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. 7, तापमानाच्या वाढीसह, एलए धान्य वाढ आणि टप्प्यातील परिवर्तनाची प्रतिक्रिया प्रतिबंधित करते, तर अंजीर. 7 ए आणि 7 सी नॅनो-फायब्रस कणांचे संचय दर्शविते. अंजीर मध्ये. 7 बी, कॅल्किनेशनद्वारे 1200 at वर तयार केलेल्या मोठ्या कणांचा व्यास सुमारे 100nm आहे. याव्यतिरिक्त, एमए -1200 च्या तुलनेत, एमए-एलए -1200 उष्णता उपचारानंतर एकत्रित होत नाही. एलएच्या व्यतिरिक्त, नॅनो-फायबर कणांमध्ये सिन्टरिंग क्षमता चांगली असते. जरी उच्च कॅल्किनेशन तापमानात, डोप्ड एलए अद्याप एमए पृष्ठभागावर जास्त प्रमाणात पसरलेले आहे. एलए सुधारित एमएचा वापर सी 3 एच 8 ऑक्सिडेशन रिएक्शनमध्ये पीडी उत्प्रेरक म्हणून केला जाऊ शकतो.

अंजीर. 6 दुर्मिळ पृथ्वी घटकांसह आणि त्याशिवाय एल्युमिना सिनटरिंगचे स्ट्रक्चर मॉडेल

अंजीर. एमए -400 (ए), एमए -1200 (बी), मा-एलए -400 (सी) आणि एमए-एलए -1200 (डी) च्या 7 टीईएम प्रतिमा

4 निष्कर्ष

दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित एमए सामग्रीची तयारी आणि कार्यात्मक अनुप्रयोगाची प्रगती सादर केली गेली आहे. दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित एमएचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. उत्प्रेरक अनुप्रयोग, थर्मल स्थिरता आणि सोशोशनमध्ये बरेच संशोधन केले गेले असले तरी बर्‍याच सामग्रीमध्ये जास्त किंमत, कमी डोपिंग रक्कम, खराब ऑर्डर असते आणि औद्योगिकीकरण करणे कठीण आहे. भविष्यात खालील काम करणे आवश्यक आहे: दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित एमएची रचना आणि रचना अनुकूलित करा, योग्य प्रक्रिया निवडा, कार्यात्मक विकास पूर्ण करा; खर्च कमी करण्यासाठी आणि औद्योगिक उत्पादनाची जाणीव करण्यासाठी कार्यात्मक प्रक्रियेवर आधारित प्रक्रिया नियंत्रण मॉडेल स्थापित करा; चीनच्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या संसाधनांचे जास्तीत जास्त फायदा करण्यासाठी, आम्ही दुर्मिळ पृथ्वी एमए सुधारणेची यंत्रणा शोधून काढली पाहिजे, दुर्मिळ पृथ्वी सुधारित एमए तयार करण्याची सिद्धांत आणि प्रक्रिया सुधारली पाहिजे.

फंड प्रकल्प: शांक्सी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान एकूणच नावीन्यपूर्ण प्रकल्प (2011 केटीडीझेड 01-04-01); शांक्सी प्रांत 2019 विशेष वैज्ञानिक संशोधन प्रकल्प (19 जेके 0490); 2020 ह्यूकिंग कॉलेजचा विशेष वैज्ञानिक संशोधन प्रकल्प, इलेव्हन 'आर्किटेक्चर अँड टेक्नॉलॉजी युनिव्हर्सिटी (20KY02)

स्रोत: दुर्मिळ पृथ्वी