அரிய பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட மீசோபோரஸ் அலுமினாவின் பயன்பாட்டு முன்னேற்றம்

சிலிசியஸ் அல்லாத ஆக்சைடுகளில், அலுமினா நல்ல இயந்திர பண்புகள், அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் மீசோபோரஸ் அலுமினா (MA) சரிசெய்யக்கூடிய துளை அளவு, பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி, பெரிய துளை அளவு மற்றும் குறைந்த உற்பத்தி செலவு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது வினையூக்கம், கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மருந்து வெளியீடு, உறிஞ்சுதல் மற்றும் பெட்ரோலிய மூலப்பொருட்களின் விரிசல், ஹைட்ரோகிராக்கிங் மற்றும் ஹைட்ரோடெல்ஃபுரைசேஷன் போன்ற பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மைக்ரோபோரஸ் அலுமினா பொதுவாக தொழில்துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது அலுமினாவின் செயல்பாடு, சேவை வாழ்க்கை மற்றும் வினையூக்கியின் தேர்ந்தெடுப்புத்தன்மையை நேரடியாக பாதிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ஆட்டோமொபைல் வெளியேற்ற சுத்திகரிப்பு செயல்பாட்டில், இயந்திர எண்ணெய் சேர்க்கைகளிலிருந்து டெபாசிட் செய்யப்பட்ட மாசுபடுத்திகள் கோக்கை உருவாக்கும், இது வினையூக்கி துளைகளின் அடைப்புக்கு வழிவகுக்கும், இதனால் வினையூக்கியின் செயல்பாட்டைக் குறைக்கும். அலுமினா கேரியரின் கட்டமைப்பை MA ஐ உருவாக்க சர்பாக்டான்ட்டைப் பயன்படுத்தலாம். அதன் வினையூக்க செயல்திறனை மேம்படுத்தவும்.

MA கட்டுப்படுத்தும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் உயர்-வெப்பநிலை கால்சினேஷனுக்குப் பிறகு செயலில் உள்ள உலோகங்கள் செயலிழக்கப்படுகின்றன. கூடுதலாக, உயர்-வெப்பநிலை கால்சினேஷனுக்குப் பிறகு, மீசோபோரஸ் அமைப்பு சரிந்து, MA எலும்புக்கூடு உருவமற்ற நிலையில் உள்ளது, மேலும் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மை செயல்பாட்டுத் துறையில் அதன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது. MA பொருட்களின் வினையூக்க செயல்பாடு, மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை, மேற்பரப்பு வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மையை மேம்படுத்த மாற்றியமைக்கும் சிகிச்சை பெரும்பாலும் தேவைப்படுகிறது. பொதுவான மாற்றக் குழுக்களில் உலோக ஹெட்டோரோடாம்கள் (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, முதலியன) மற்றும் உலோக ஆக்சைடுகள் (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, முதலியன) MA இன் மேற்பரப்பில் ஏற்றப்படுகின்றன அல்லது எலும்புக்கூட்டில் டோப் செய்யப்படுகின்றன.

அரிய பூமி தனிமங்களின் சிறப்பு எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு அதன் சேர்மங்களுக்கு சிறப்பு ஒளியியல், மின் மற்றும் காந்த பண்புகளைக் கொடுக்கிறது, மேலும் வினையூக்கி பொருட்கள், ஒளிமின்னழுத்த பொருட்கள், உறிஞ்சுதல் பொருட்கள் மற்றும் காந்தப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அரிய பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட மீசோபோரஸ் பொருட்கள் அமில (கார) பண்புகளை சரிசெய்யலாம், ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் சீரான சிதறல் மற்றும் நிலையான நானோமீட்டர் அளவுகோலுடன் உலோக நானோகிரிஸ்டலின் வினையூக்கியை ஒருங்கிணைக்கலாம். பொருத்தமான நுண்துளை பொருட்கள் மற்றும் அரிய பூமிகள் உலோக நானோகிரிஸ்டல்களின் மேற்பரப்பு பரவலையும் வினையூக்கிகளின் நிலைத்தன்மை மற்றும் கார்பன் படிவு எதிர்ப்பையும் மேம்படுத்தலாம். இந்த ஆய்வறிக்கையில், வினையூக்க செயல்திறன், வெப்ப நிலைத்தன்மை, ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு திறன், குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் துளை அமைப்பு ஆகியவற்றை மேம்படுத்த MA இன் அரிய பூமி மாற்றம் மற்றும் செயல்பாட்டுமயமாக்கல் அறிமுகப்படுத்தப்படும்.

1 எம்ஏ தயாரிப்பு

1.1 அலுமினா கேரியரை தயாரித்தல்

அலுமினா கேரியரின் தயாரிப்பு முறை அதன் துளை அமைப்பு பரவலை தீர்மானிக்கிறது, மேலும் அதன் பொதுவான தயாரிப்பு முறைகளில் போலி-போஹ்மைட் (PB) நீரிழப்பு முறை மற்றும் சோல்-ஜெல் முறை ஆகியவை அடங்கும். சூடோபோஹ்மைட் (PB) முதன்முதலில் கால்வெட்டால் முன்மொழியப்பட்டது, மேலும் H+பெப்டைசேஷனை ஊக்குவித்தது, γ-AlOOH கூழ் PB கொண்ட இடை அடுக்கு நீரைப் பெற, இது அதிக வெப்பநிலையில் கால்சின் செய்யப்பட்டு நீரிழப்பு செய்யப்பட்டு அலுமினாவை உருவாக்குகிறது. வெவ்வேறு மூலப்பொருட்களின் படி, இது பெரும்பாலும் மழைப்பொழிவு முறை, கார்பனேற்ற முறை மற்றும் ஆல்கஹால் அலுமினியம் நீராற்பகுப்பு முறை என பிரிக்கப்படுகிறது. PB இன் கூழ் கரைதிறன் படிகத்தன்மையால் பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது படிகத்தன்மையின் அதிகரிப்புடன் உகந்ததாக்கப்படுகிறது, மேலும் இயக்க செயல்முறை அளவுருக்களாலும் பாதிக்கப்படுகிறது.

PB பொதுவாக வீழ்படிவு முறை மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. அலுமினேட் கரைசலில் காரங்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன அல்லது அலுமினேட் கரைசலில் அமிலங்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன மற்றும் நீரேற்றப்பட்ட அலுமினா (கார வீழ்படிவு) பெற வீழ்படிவு செய்யப்படுகிறது, அல்லது அலுமினா மோனோஹைட்ரேட்டைப் பெற அமிலங்கள் அலுமினேட் வீழ்படிவில் சேர்க்கப்படுகின்றன, பின்னர் அவை கழுவப்பட்டு, உலர்த்தப்பட்டு, கணக்கிடப்பட்டு PB பெறப்படுகின்றன. வீழ்படிவு முறை செயல்பட எளிதானது மற்றும் குறைந்த விலை கொண்டது, இது பெரும்பாலும் தொழில்துறை உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது (கரைசல் pH, செறிவு, வெப்பநிலை போன்றவை). மேலும் சிறந்த பரவல் தன்மை கொண்ட துகளைப் பெறுவதற்கான அந்த நிபந்தனை கண்டிப்பானது. கார்பனேற்ற முறையில், Al(OH)3 CO2 மற்றும் NaAlO2 இன் எதிர்வினை மூலம் பெறப்படுகிறது, மேலும் வயதான பிறகு PB ஐப் பெறலாம். இந்த முறை எளிமையான செயல்பாடு, உயர் தயாரிப்பு தரம், மாசுபாடு இல்லாதது மற்றும் குறைந்த செலவு ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதிக வினையூக்க செயல்பாடு, சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த முதலீடு மற்றும் அதிக வருமானத்துடன் அதிக குறிப்பிட்ட மேற்பரப்புடன் அலுமினாவை தயாரிக்க முடியும். அலுமினியம் அல்காக்சைடு நீராற்பகுப்பு முறை பெரும்பாலும் உயர்-தூய்மை PB ஐ தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. அலுமினியம் ஆல்காக்சைடு நீராற்பகுப்பு செய்யப்பட்டு அலுமினிய ஆக்சைடு மோனோஹைட்ரேட்டை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அதிக தூய்மையான PB ஐப் பெற சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, இது நல்ல படிகத்தன்மை, சீரான துகள் அளவு, செறிவூட்டப்பட்ட துளை அளவு விநியோகம் மற்றும் கோளத் துகள்களின் உயர் ஒருமைப்பாடு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், செயல்முறை சிக்கலானது, மேலும் சில நச்சு கரிம கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்துவதால் அதை மீட்டெடுப்பது கடினம்.

கூடுதலாக, கனிம உப்புகள் அல்லது உலோகங்களின் கரிம சேர்மங்கள் பொதுவாக சோல்-ஜெல் முறை மூலம் அலுமினா முன்னோடிகளைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் தூய நீர் அல்லது கரிம கரைப்பான்கள் சோலை உருவாக்குவதற்கான கரைசல்களைத் தயாரிக்க சேர்க்கப்படுகின்றன, பின்னர் அவை ஜெல் செய்யப்பட்டு, உலர்த்தப்பட்டு வறுக்கப்படுகின்றன. தற்போது, ​​அலுமினாவின் தயாரிப்பு செயல்முறை PB நீரிழப்பு முறையின் அடிப்படையில் இன்னும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதன் சிக்கனம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு காரணமாக கார்பனேற்ற முறை தொழில்துறை அலுமினா உற்பத்திக்கான முக்கிய முறையாக மாறியுள்ளது. சோல்-ஜெல் முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட அலுமினா அதன் மிகவும் சீரான துளை அளவு விநியோகம் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது, இது ஒரு சாத்தியமான முறையாகும், ஆனால் தொழில்துறை பயன்பாட்டை உணர அதை மேம்படுத்த வேண்டும்.

1.2 எம்.ஏ. தயாரிப்பு

வழக்கமான அலுமினா செயல்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது, எனவே உயர் செயல்திறன் கொண்ட MA ஐத் தயாரிப்பது அவசியம். தொகுப்பு முறைகளில் பொதுவாக பின்வருவன அடங்கும்: கார்பன் அச்சு கடினமான வார்ப்புருவாகக் கொண்ட நானோ-வார்ப்பு முறை; SDA இன் தொகுப்பு: SDA மற்றும் பிற கேஷனிக், அயனிக் அல்லது அயனிக் அல்லாத சர்பாக்டான்ட்கள் போன்ற மென்மையான வார்ப்புருக்கள் முன்னிலையில் ஆவியாதல்-தூண்டப்பட்ட சுய-அசெம்பிளி செயல்முறை (EISA).

1.2.1 EISA செயல்முறை

மென்மையான வார்ப்புரு அமில நிலையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது கடினமான சவ்வு முறையின் சிக்கலான மற்றும் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் செயல்முறையைத் தவிர்க்கிறது மற்றும் துளையின் தொடர்ச்சியான பண்பேற்றத்தை உணர முடியும். EISA ஆல் MA தயாரிப்பது அதன் எளிதான கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் இனப்பெருக்கம் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. வெவ்வேறு மீசோபோரஸ் கட்டமைப்புகளைத் தயாரிக்க முடியும். MA இன் துளை அளவை, சர்பாக்டான்ட்டின் ஹைட்ரோபோபிக் சங்கிலி நீளத்தை மாற்றுவதன் மூலமோ அல்லது கரைசலில் அலுமினிய முன்னோடிக்கு நீராற்பகுப்பு வினையூக்கியின் மோலார் விகிதத்தை சரிசெய்வதன் மூலமோ சரிசெய்யலாம். எனவே, உயர் மேற்பரப்பு MA இன் ஒரு-படி தொகுப்பு மற்றும் மாற்றியமைக்கும் சோல்-ஜெல் முறை என்றும் அழைக்கப்படும் EISA மற்றும் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட மீசோபோரஸ் அலுமினா (OMA), P123, F127, ட்ரைத்தனோலமைன் (தேநீர்) போன்ற பல்வேறு மென்மையான டெம்ப்ளேட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. மீசோபோரஸ் பொருட்களை வழங்குவதற்காக, அலுமினிய அல்காக்சைடுகள் மற்றும் சர்பாக்டான்ட் டெம்ப்ளேட்கள், பொதுவாக அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு மற்றும் P123 போன்ற ஆர்கனோஅலுமினியம் முன்னோடிகளின் இணை-அசெம்பிளி செயல்முறையை EISA மாற்ற முடியும். EISA செயல்முறையின் வெற்றிகரமான வளர்ச்சிக்கு நிலையான சோலைப் பெறவும், சோலில் சர்பாக்டான்ட் மைக்கேல்களால் உருவாக்கப்பட்ட மீசோபேஸின் வளர்ச்சியை அனுமதிக்கவும் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க இயக்கவியலின் துல்லியமான சரிசெய்தல் தேவைப்படுகிறது.

EISA செயல்பாட்டில், நீர் அல்லாத கரைப்பான்கள் (எத்தனால் போன்றவை) மற்றும் கரிம சிக்கலான முகவர்களின் பயன்பாடு, ஆர்கனோஅலுமினிய முன்னோடிகளின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க விகிதத்தை திறம்பட மெதுவாக்கும் மற்றும் Al(OR)3 மற்றும் அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு போன்ற OMA பொருட்களின் சுய-அசெம்பிளியைத் தூண்டும். இருப்பினும், நீர் அல்லாத ஆவியாகும் கரைப்பான்களில், சர்பாக்டான்ட் டெம்ப்ளேட்கள் பொதுவாக அவற்றின் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி/ஹைட்ரோபோபிசிட்டியை இழக்கின்றன. கூடுதலாக, நீராற்பகுப்பு மற்றும் பாலிகன்டென்சேஷனின் தாமதம் காரணமாக, இடைநிலை தயாரிப்பு ஹைட்ரோபோபிக் குழுவைக் கொண்டுள்ளது, இது சர்பாக்டான்ட் டெம்ப்ளேட்டுடன் தொடர்புகொள்வதை கடினமாக்குகிறது. கரைப்பான் ஆவியாதல் செயல்பாட்டில் சர்பாக்டான்ட்டின் செறிவு மற்றும் அலுமினியத்தின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் பாலிகன்டென்சேஷனின் அளவு படிப்படியாக அதிகரிக்கும் போது மட்டுமே டெம்ப்ளேட் மற்றும் அலுமினியத்தின் சுய-அசெம்பிளி நடைபெறும். எனவே, கரைப்பான்களின் ஆவியாதல் நிலைகள் மற்றும் முன்னோடிகளின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க எதிர்வினை, வெப்பநிலை, ஒப்பீட்டு ஈரப்பதம், வினையூக்கி, கரைப்பான் ஆவியாதல் விகிதம் போன்றவற்றை பாதிக்கும் பல அளவுருக்கள் இறுதி அசெம்பிளி கட்டமைப்பை பாதிக்கும். படம். 1, அதிக வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிக வினையூக்க செயல்திறன் கொண்ட OMA பொருட்கள் கரைசல் வெப்ப உதவியுடன் ஆவியாதல் தூண்டப்பட்ட சுய-அசெம்பிளி (SA-EISA) மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. கரைசல் வெப்ப சிகிச்சையானது அலுமினிய முன்னோடிகளின் முழுமையான நீராற்பகுப்பை ஊக்குவித்தது, இது சிறிய அளவிலான கிளஸ்டர் அலுமினிய ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களை உருவாக்கியது, இது சர்பாக்டான்ட்கள் மற்றும் அலுமினியத்திற்கு இடையிலான தொடர்புகளை மேம்படுத்தியது. இரு பரிமாண அறுகோண மீசோபேஸ் EISA செயல்பாட்டில் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் 400℃ இல் கணக்கிடப்பட்டு OMA பொருளை உருவாக்கியது. பாரம்பரிய EISA செயல்பாட்டில், ஆவியாதல் செயல்முறை ஆர்கனோஅலுமினிய முன்னோடியின் நீராற்பகுப்புடன் சேர்ந்துள்ளது, எனவே ஆவியாதல் நிலைமைகள் எதிர்வினை மற்றும் OMA இன் இறுதி கட்டமைப்பில் ஒரு முக்கிய செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளன. கரைசல் வெப்ப சிகிச்சை படி அலுமினிய முன்னோடியின் முழுமையான நீராற்பகுப்பை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் பகுதியளவு சுருக்கப்பட்ட கிளஸ்டர் அலுமினிய ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களை உருவாக்குகிறது.OMA பரந்த அளவிலான ஆவியாதல் நிலைமைகளின் கீழ் உருவாகிறது. பாரம்பரிய EISA முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட MA உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​SA-EISA முறையால் தயாரிக்கப்பட்ட OMA அதிக துளை அளவு, சிறந்த குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. எதிர்காலத்தில், ரீமிங் ஏஜென்ட்டைப் பயன்படுத்தாமல், அதிக மாற்று விகிதம் மற்றும் சிறந்த தேர்ந்தெடுப்புத்திறன் கொண்ட அல்ட்ரா-லார்ஜ் அபெர்ச்சர் MA-வைத் தயாரிக்க EISA முறையைப் பயன்படுத்தலாம்.

படம் 1. OMA பொருட்களை ஒருங்கிணைப்பதற்கான SA-EISA முறையின் பாய்வு விளக்கப்படம்.

1.2.2 பிற செயல்முறைகள்

வழக்கமான MA தயாரிப்பில் தெளிவான மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பை அடைய தொகுப்பு அளவுருக்களின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது, மேலும் வார்ப்புரு பொருட்களை அகற்றுவதும் சவாலானது, இது தொகுப்பு செயல்முறையை சிக்கலாக்குகிறது. தற்போது, ​​பல இலக்கியங்கள் வெவ்வேறு வார்ப்புருக்களுடன் MA இன் தொகுப்பைப் பற்றி அறிக்கை செய்துள்ளன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சி முக்கியமாக குளுக்கோஸ், சுக்ரோஸ் மற்றும் ஸ்டார்ச் உடன் MA இன் தொகுப்பு அலுமினிய ஐசோபிராபாக்சைடு மூலம் நீர் கரைசலில் தயாரிக்கப்படுகிறது. இந்த MA பொருட்களில் பெரும்பாலானவை அலுமினிய மூலங்களாக அலுமினிய நைட்ரேட், சல்பேட் மற்றும் அல்காக்சைடு ஆகியவற்றிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. MA CTAB ஐ அலுமினிய மூலமாக PB ஐ நேரடியாக மாற்றுவதன் மூலமும் பெறப்படுகிறது. வெவ்வேறு கட்டமைப்பு பண்புகளைக் கொண்ட MA, அதாவது Al2O3)-1, Al2O3)-2 மற்றும் al2o3And நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. சர்பாக்டான்ட்டைச் சேர்ப்பது PB இன் உள்ளார்ந்த படிக அமைப்பை மாற்றாது, ஆனால் துகள்களின் அடுக்கி வைக்கும் முறையை மாற்றுகிறது. கூடுதலாக, Al2O3-3 இன் உருவாக்கம் கரிம கரைப்பான் PEG ஆல் நிலைப்படுத்தப்பட்ட நானோ துகள்களின் ஒட்டுதல் அல்லது PEG ஐச் சுற்றி திரட்டுவதன் மூலம் உருவாகிறது. இருப்பினும், Al2O3-1 இன் துளை அளவு விநியோகம் மிகவும் குறுகியது. கூடுதலாக, பல்லேடியம் சார்ந்த வினையூக்கிகள் செயற்கை MA ஐ கேரியராகக் கொண்டு தயாரிக்கப்பட்டன. மீத்தேன் எரிப்பு வினையில், Al2O3-3 ஆல் ஆதரிக்கப்படும் வினையூக்கி நல்ல வினையூக்க செயல்திறனைக் காட்டியது.

முதல் முறையாக, ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய துளை அளவு விநியோகத்துடன் கூடிய MA, மலிவான மற்றும் அலுமினியம் நிறைந்த அலுமினிய கருப்பு கசடு ABD ஐப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்டது. உற்பத்தி செயல்முறையில் குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் சாதாரண அழுத்தத்தில் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறை அடங்கும். பிரித்தெடுக்கும் செயல்பாட்டில் எஞ்சியிருக்கும் திடமான துகள்கள் சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்தாது, மேலும் குறைந்த ஆபத்துடன் குவிக்கப்படலாம் அல்லது கான்கிரீட் பயன்பாட்டில் நிரப்பியாகவோ அல்லது திரட்டியாகவோ மீண்டும் பயன்படுத்தலாம். தொகுக்கப்பட்ட MA இன் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு 123~162m2/g, துளை அளவு விநியோகம் குறுகியது, உச்ச ஆரம் 5.3nm, மற்றும் போரோசிட்டி 0.37 cm3/g. பொருள் நானோ அளவு கொண்டது மற்றும் படிக அளவு சுமார் 11nm ஆகும். திட-நிலை தொகுப்பு என்பது MA ஐ ஒருங்கிணைப்பதற்கான ஒரு புதிய செயல்முறையாகும், இது மருத்துவ பயன்பாட்டிற்கான கதிரியக்க வேதியியல் உறிஞ்சியை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. அலுமினியம் குளோரைடு, அம்மோனியம் கார்பனேட் மற்றும் குளுக்கோஸ் மூலப்பொருட்கள் 1: 1.5: 1.5 என்ற மோலார் விகிதத்தில் கலக்கப்படுகின்றன, மேலும் MA ஒரு புதிய திட-நிலை இயந்திர வேதியியல் வினையால் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. வெப்ப பேட்டரி உபகரணங்களில் 131I ஐ செறிவூட்டுவதன் மூலம், செறிவிற்குப் பிறகு 131I இன் மொத்த மகசூல் 90% ஆகும், மேலும் பெறப்பட்ட 131I[NaI] கரைசல் அதிக கதிரியக்க செறிவைக் கொண்டுள்ளது (1.7TBq/mL), இதனால் தைராய்டு புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு பெரிய அளவிலான 131I[NaI] காப்ஸ்யூல்களின் பயன்பாடு உணரப்படுகிறது.

சுருக்கமாக, எதிர்காலத்தில், பல-நிலை வரிசைப்படுத்தப்பட்ட துளை கட்டமைப்புகளை உருவாக்கவும், பொருட்களின் அமைப்பு, உருவவியல் மற்றும் மேற்பரப்பு வேதியியல் பண்புகளை திறம்பட சரிசெய்யவும், பெரிய மேற்பரப்பு பரப்பளவு மற்றும் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வார்ம்ஹோல் MA ஐ உருவாக்கவும் சிறிய மூலக்கூறு வார்ப்புருக்களை உருவாக்கலாம். மலிவான வார்ப்புருக்கள் மற்றும் அலுமினிய மூலங்களை ஆராயுங்கள், தொகுப்பு செயல்முறையை மேம்படுத்துங்கள், தொகுப்பு பொறிமுறையை தெளிவுபடுத்துங்கள் மற்றும் செயல்முறையை வழிநடத்துங்கள்.

2 MA இன் மாற்ற முறை

MA கேரியரில் செயலில் உள்ள கூறுகளை சீராக விநியோகிக்கும் முறைகளில் செறிவூட்டல், இடத்திலேயே சிந்தசிஸ், மழைப்பொழிவு, அயனி பரிமாற்றம், இயந்திர கலவை மற்றும் உருகுதல் ஆகியவை அடங்கும், அவற்றில் முதல் இரண்டு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2.1 இடத்திலேயே தொகுப்பு முறை

செயல்பாட்டு மாற்றத்தில் பயன்படுத்தப்படும் குழுக்கள் MA ஐத் தயாரிக்கும் செயல்பாட்டில் சேர்க்கப்படுகின்றன, அவை பொருளின் எலும்புக்கூடு அமைப்பை மாற்றியமைத்து நிலைப்படுத்தவும், வினையூக்க செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் உதவுகின்றன. இந்த செயல்முறை படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. லியு மற்றும் பலர் Ni/Mo-Al2O3 ஐ P123 ஐ வார்ப்புருவாகக் கொண்டு தொகுக்கப்பட்டன. Ni மற்றும் Mo இரண்டும் MA இன் மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பை அழிக்காமல், வரிசைப்படுத்தப்பட்ட MA சேனல்களில் சிதறடிக்கப்பட்டன, மேலும் வினையூக்க செயல்திறன் வெளிப்படையாக மேம்படுத்தப்பட்டது. γ-Al2O3 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட காமா-al2o3 அடி மூலக்கூறில் ஒரு இடத்திலேயே வளர்ச்சி முறையை ஏற்றுக்கொண்டதால், MnO2-Al2O3 பெரிய BET குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் துளை அளவைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் குறுகிய துளை அளவு விநியோகத்துடன் ஒரு பைமோடல் மீசோபோரஸ் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. MnO2-Al2O3 F- க்கு வேகமான உறிஞ்சுதல் வீதத்தையும் அதிக செயல்திறனையும் கொண்டுள்ளது, மேலும் பரந்த pH பயன்பாட்டு வரம்பைக் கொண்டுள்ளது (pH=4~10), இது நடைமுறை தொழில்துறை பயன்பாட்டு நிலைமைகளுக்கு ஏற்றது. MnO2-Al2O3 இன் மறுசுழற்சி செயல்திறன் γ-Al2O ஐ விட சிறந்தது. கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையை மேலும் மேம்படுத்த வேண்டும். சுருக்கமாக, இன்-சிட்டு தொகுப்பு மூலம் பெறப்பட்ட MA மாற்றியமைக்கப்பட்ட பொருட்கள் நல்ல கட்டமைப்பு ஒழுங்கு, குழுக்கள் மற்றும் அலுமினா கேரியர்களுக்கு இடையே வலுவான தொடர்பு, இறுக்கமான சேர்க்கை, பெரிய பொருள் சுமை மற்றும் வினையூக்க எதிர்வினை செயல்பாட்டில் செயலில் உள்ள கூறுகளின் உதிர்தலை ஏற்படுத்துவது எளிதல்ல, மேலும் வினையூக்க செயல்திறன் கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

படம். 2 இன்-சிட்டு தொகுப்பு மூலம் செயல்பாட்டு MA தயாரித்தல்

2.2 செறிவூட்டல் முறை

மாற்றியமைக்கப்பட்ட குழுவில் தயாரிக்கப்பட்ட MA ஐ மூழ்கடித்து, சிகிச்சையின் பின்னர் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருளைப் பெறுவதன் மூலம், வினையூக்கம், உறிஞ்சுதல் மற்றும் பலவற்றின் விளைவுகளை உணர முடியும். காய் மற்றும் பலர், சோல்-ஜெல் முறை மூலம் P123 இலிருந்து MA ஐ தயாரித்து, அதை எத்தனால் மற்றும் டெட்ராஎத்திலீன்பென்டமைன் கரைசலில் ஊறவைத்து, வலுவான உறிஞ்சுதல் செயல்திறன் கொண்ட அமினோ மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருளைப் பெற்றனர். கூடுதலாக, பெல்காசெமி மற்றும் பலர், அதே செயல்முறை மூலம் ZnCl2 கரைசலில் நனைத்து, வரிசைப்படுத்தப்பட்ட துத்தநாக டோப் செய்யப்பட்ட மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருட்களைப் பெற்றனர். குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் துளை அளவு முறையே 394m2/g மற்றும் 0.55 cm3/g ஆகும். இன்-சிட்டு தொகுப்பு முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​செறிவூட்டல் முறை சிறந்த உறுப்பு சிதறல், நிலையான மீசோபோரஸ் அமைப்பு மற்றும் நல்ல உறிஞ்சுதல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் செயலில் உள்ள கூறுகள் மற்றும் அலுமினா கேரியருக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்தி பலவீனமாக உள்ளது, மேலும் வினையூக்க செயல்பாடு வெளிப்புற காரணிகளால் எளிதில் குறுக்கிடப்படுகிறது.

3 செயல்பாட்டு முன்னேற்றம்

சிறப்பு பண்புகளைக் கொண்ட அரிய மண் MA இன் தொகுப்பு எதிர்காலத்தில் வளர்ச்சிப் போக்காகும். தற்போது, ​​பல தொகுப்பு முறைகள் உள்ளன. செயல்முறை அளவுருக்கள் MA இன் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன. MA இன் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி, துளை அளவு மற்றும் துளை விட்டம் ஆகியவற்றை டெம்ப்ளேட் வகை மற்றும் அலுமினிய முன்னோடி கலவை மூலம் சரிசெய்யலாம். கால்சினேஷன் வெப்பநிலை மற்றும் பாலிமர் டெம்ப்ளேட் செறிவு MA இன் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் துளை அளவை பாதிக்கிறது. சுசுகி மற்றும் யமாச்சி ஆகியோர் கால்சினேஷன் வெப்பநிலை 500℃ இலிருந்து 900℃ ஆக அதிகரிக்கப்பட்டதைக் கண்டறிந்தனர். துளையை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் மேற்பரப்பு பகுதியைக் குறைக்கலாம். கூடுதலாக, அரிய பூமி மாற்ற சிகிச்சையானது வினையூக்க செயல்பாட்டில் MA பொருட்களின் செயல்பாடு, மேற்பரப்பு வெப்ப நிலைத்தன்மை, கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் MA செயல்பாட்டு வளர்ச்சியை சந்திக்கிறது.

3.1 டிஃப்ளூரைனேஷன் அட்ஸார்பென்ட்

சீனாவில் குடிநீரில் உள்ள ஃப்ளோரின் மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும். கூடுதலாக, தொழில்துறை துத்தநாக சல்பேட் கரைசலில் ஃப்ளோரின் உள்ளடக்கம் அதிகரிப்பது மின்முனைத் தகட்டின் அரிப்பு, வேலை செய்யும் சூழல் மோசமடைதல், மின்சார துத்தநாகத்தின் தரம் குறைதல் மற்றும் அமிலம் தயாரிக்கும் அமைப்பில் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட நீரின் அளவு குறைதல் மற்றும் திரவமாக்கப்பட்ட படுக்கை உலை வறுத்த ஃப்ளூ வாயுவின் மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறைக்கு வழிவகுக்கும். தற்போது, ​​ஈரமான டிஃப்ளூரினேஷனின் பொதுவான முறைகளில் உறிஞ்சுதல் முறை மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக உள்ளது. இருப்பினும், மோசமான உறிஞ்சுதல் திறன், குறுகிய கிடைக்கக்கூடிய pH வரம்பு, இரண்டாம் நிலை மாசுபாடு போன்ற சில குறைபாடுகள் உள்ளன. செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், உருவமற்ற அலுமினா, செயல்படுத்தப்பட்ட அலுமினா மற்றும் பிற உறிஞ்சிகள் நீரின் ஃப்ளூரைனேஷனுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன, ஆனால் உறிஞ்சிகளின் விலை அதிகமாக உள்ளது, மேலும் F-in நடுநிலை கரைசல் அல்லது அதிக செறிவு உறிஞ்சும் திறன் குறைவாக உள்ளது. நடுநிலை pH மதிப்பில் ஃப்ளூரைடுடன் அதன் அதிக ஈடுபாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் தன்மை காரணமாக செயல்படுத்தப்பட்ட அலுமினா ஃப்ளூரைடு அகற்றலுக்கான மிகவும் பரவலாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட உறிஞ்சியாக மாறியுள்ளது, ஆனால் இது ஃப்ளூரைட்டின் மோசமான உறிஞ்சுதல் திறனால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் pH<6 இல் மட்டுமே இது நல்ல ஃப்ளூரைடு உறிஞ்சுதல் செயல்திறனைக் கொண்டிருக்க முடியும். MA அதன் பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, தனித்துவமான துளை அளவு விளைவு, அமில-அடிப்படை செயல்திறன், வெப்ப மற்றும் இயந்திர நிலைத்தன்மை காரணமாக சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டின் கட்டுப்பாட்டில் பரவலான கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. குண்டு மற்றும் பலர். 62.5 மி.கி/கிராம் அதிகபட்ச ஃப்ளூரின் உறிஞ்சுதல் திறன் கொண்ட MA ஐ தயாரித்தனர். MA இன் ஃப்ளூரின் உறிஞ்சுதல் திறன் அதன் கட்டமைப்பு பண்புகளான குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு, மேற்பரப்பு செயல்பாட்டுக் குழுக்கள், துளை அளவு மற்றும் மொத்த துளை அளவு போன்றவற்றால் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. MA இன் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்திறனை சரிசெய்தல் அதன் உறிஞ்சுதல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கிய வழியாகும்.

La இன் கடின அமிலம் மற்றும் ஃப்ளோரினின் கடின காரத்தன்மை காரணமாக, La மற்றும் ஃப்ளோரின் அயனிகளுக்கு இடையே ஒரு வலுவான தொடர்பு உள்ளது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சில ஆய்வுகள், ஒரு மாற்றியமைப்பாளராக La ஃப்ளோரைட்டின் உறிஞ்சுதல் திறனை மேம்படுத்த முடியும் என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளன. இருப்பினும், அரிதான மண் உறிஞ்சிகளின் குறைந்த கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை காரணமாக, அதிக அரிய மண் கரைசலில் கசிந்து, இரண்டாம் நிலை நீர் மாசுபாடு மற்றும் மனித ஆரோக்கியத்திற்கு தீங்கு விளைவிக்கிறது. மறுபுறம், நீர் சூழலில் அலுமினியத்தின் அதிக செறிவு மனித ஆரோக்கியத்திற்கு விஷங்களில் ஒன்றாகும். எனவே, ஃப்ளோரின் அகற்றும் செயல்பாட்டில் நல்ல நிலைத்தன்மை மற்றும் பிற தனிமங்களின் கசிவு அல்லது குறைவான கசிவு இல்லாத ஒரு வகையான கூட்டு உறிஞ்சியைத் தயாரிப்பது அவசியம். La மற்றும் Ce ஆல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA, செறிவூட்டல் முறையால் (La/MA மற்றும் Ce/MA) தயாரிக்கப்பட்டது. அரிய பூமி ஆக்சைடுகள் முதன்முறையாக MA மேற்பரப்பில் வெற்றிகரமாக ஏற்றப்பட்டன, அவை அதிக டிஃப்ளூரினேஷன் செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தன. ஃவுளூரின் அகற்றலின் முக்கிய வழிமுறைகள் மின்னியல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வேதியியல் உறிஞ்சுதல், மேற்பரப்பு நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் எலக்ட்ரான் ஈர்ப்பு மற்றும் லிகண்ட் பரிமாற்ற எதிர்வினை மேற்பரப்பு ஹைட்ராக்சிலுடன் இணைகிறது, உறிஞ்சும் மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் செயல்பாட்டுக் குழு F- உடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை உருவாக்குகிறது, La மற்றும் Ce இன் மாற்றம் ஃப்ளூரினின் உறிஞ்சுதல் திறனை மேம்படுத்துகிறது, La/MA அதிக ஹைட்ராக்சில் உறிஞ்சுதல் தளங்களைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் F இன் உறிஞ்சுதல் திறன் La/MA>Ce/MA>MA வரிசையில் உள்ளது. ஆரம்ப செறிவு அதிகரிப்புடன், ஃப்ளூரினின் உறிஞ்சுதல் திறன் அதிகரிக்கிறது. pH 5~9 ஆக இருக்கும்போது உறிஞ்சுதல் விளைவு சிறந்தது, மேலும் ஃப்ளூரின் உறிஞ்சுதல் செயல்முறை லாங்முயர் ஐசோதெர்மல் உறிஞ்சுதல் மாதிரியுடன் ஒத்துப்போகிறது. கூடுதலாக, அலுமினாவில் உள்ள சல்பேட் அயனிகளின் அசுத்தங்கள் மாதிரிகளின் தரத்தையும் கணிசமாக பாதிக்கும். அரிதான பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட அலுமினா தொடர்பான ஆராய்ச்சி மேற்கொள்ளப்பட்டாலும், பெரும்பாலான ஆராய்ச்சிகள் உறிஞ்சும் செயல்முறையில் கவனம் செலுத்துகின்றன, இது தொழில்துறையில் பயன்படுத்த கடினமாக உள்ளது. எதிர்காலத்தில், துத்தநாக சல்பேட் கரைசலில் ஃப்ளோரின் வளாகத்தின் விலகல் பொறிமுறையையும் ஃப்ளோரின் அயனிகளின் இடம்பெயர்வு பண்புகளையும் நாம் ஆய்வு செய்யலாம், துத்தநாக ஹைட்ரோமெட்டலர்ஜி அமைப்பில் துத்தநாக சல்பேட் கரைசலை நீக்குவதற்கு திறமையான, குறைந்த விலை மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஃப்ளோரின் அயன் உறிஞ்சியைப் பெறலாம் மற்றும் அரிய பூமி MA நானோ உறிஞ்சியை அடிப்படையாகக் கொண்ட உயர் ஃப்ளோரின் கரைசலை சிகிச்சையளிப்பதற்கான செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு மாதிரியை நிறுவலாம்.

3.2 கேட்டலிஸ்ட்

3.2.1 மீத்தேன் உலர் சீர்திருத்தம்

அரிதான மண் நுண்துளைப் பொருட்களின் அமிலத்தன்மையை (அடிப்படைத்தன்மை) சரிசெய்யலாம், ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் சீரான சிதறல், நானோமீட்டர் அளவு மற்றும் நிலைத்தன்மையுடன் வினையூக்கிகளை ஒருங்கிணைக்கலாம். இது பெரும்பாலும் உன்னத உலோகங்கள் மற்றும் நிலைமாற்ற உலோகங்களை ஆதரிக்க CO2 இன் மீத்தனேஷனை வினையூக்கப் பயன்படுகிறது. தற்போது, ​​அரிய பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட மீசோபோரஸ் பொருட்கள் மீத்தேன் உலர் சீர்திருத்தம் (MDR), VOCகளின் ஒளிச்சேர்க்கை சிதைவு மற்றும் வால் வாயு சுத்திகரிப்பு நோக்கி வளர்ந்து வருகின்றன. உன்னத உலோகங்கள் (Pd, Ru, Rh, முதலியன) மற்றும் பிற நிலைமாற்ற உலோகங்கள் (Co, Fe, முதலியன) ஆகியவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​Ni/Al2O3 வினையூக்கி அதன் அதிக வினையூக்க செயல்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுப்புத்திறன், அதிக நிலைத்தன்மை மற்றும் மீத்தேன் குறைந்த விலைக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், Ni/Al2O3 இன் மேற்பரப்பில் Ni நானோ துகள்களின் சின்டரிங் மற்றும் கார்பன் படிவு வினையூக்கியின் விரைவான செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, வினையூக்க செயல்பாடு, நிலைத்தன்மை மற்றும் தீக்காய எதிர்ப்பை மேம்படுத்த முடுக்கியைச் சேர்ப்பது, வினையூக்கி கேரியரை மாற்றுவது மற்றும் தயாரிப்பு பாதையை மேம்படுத்துவது அவசியம். பொதுவாக, அரிய பூமி ஆக்சைடுகளை பன்முகத்தன்மை கொண்ட வினையூக்கிகளில் கட்டமைப்பு மற்றும் மின்னணு ஊக்குவிப்பாளர்களாகப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் CeO2 Ni இன் பரவலை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வலுவான உலோக ஆதரவு தொடர்பு மூலம் உலோக Ni இன் பண்புகளை மாற்றுகிறது.

உலோகங்களின் சிதறலை அதிகரிக்கவும், செயலில் உள்ள உலோகங்கள் அவற்றின் திரட்சியைத் தடுக்கவும் MA பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதிக ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு திறன் கொண்ட La2O3, மாற்ற செயல்பாட்டில் கார்பன் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, மேலும் La2O3, அதிக சீர்திருத்த செயல்பாடு மற்றும் மீள்தன்மை கொண்ட மீசோபோரஸ் அலுமினாவில் Co இன் சிதறலை ஊக்குவிக்கிறது. La2O3 புரோமோட்டர் Co/MA வினையூக்கியின் MDR செயல்பாட்டை அதிகரிக்கிறது, மேலும் Co3O4 மற்றும் CoAl2O4 கட்டங்கள் வினையூக்கி மேற்பரப்பில் உருவாகின்றன. இருப்பினும், அதிக அளவில் சிதறடிக்கப்பட்ட La2O3 8nm~10nm சிறிய தானியங்களைக் கொண்டுள்ளது. MDR செயல்பாட்டில், La2O3 மற்றும் CO2 க்கு இடையிலான இடத்திலேயே தொடர்பு La2O2CO3mesophase ஐ உருவாக்கியது, இது வினையூக்கி மேற்பரப்பில் CxHy இன் திறம்பட நீக்குதலைத் தூண்டியது. La2O3 அதிக எலக்ட்ரான் அடர்த்தியை வழங்குவதன் மூலமும் 10%Co/MA இல் ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை அதிகரிப்பதன் மூலமும் ஹைட்ரஜன் குறைப்பை ஊக்குவிக்கிறது. La2O3 ஐச் சேர்ப்பது CH4 நுகர்வின் வெளிப்படையான செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. எனவே, 1073K K இல் CH4 இன் மாற்ற விகிதம் 93.7% ஆக அதிகரித்தது. La2O3 ஐ சேர்ப்பது வினையூக்க செயல்பாட்டை மேம்படுத்தியது, H2 குறைப்பை ஊக்குவித்தது, Co0 செயலில் உள்ள தளங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரித்தது, குறைந்த டெபாசிட் கார்பனை உற்பத்தி செய்தது மற்றும் ஆக்ஸிஜன் காலியிடத்தை 73.3% ஆக அதிகரித்தது.

லி சியாவோஃபெங்கில் சம அளவு செறிவூட்டல் முறையால் Ni/Al2O3 வினையூக்கியில் Ce மற்றும் Pr ஆகியவை ஆதரிக்கப்பட்டன. Ce மற்றும் Pr ஐச் சேர்த்த பிறகு, H2 க்கான தேர்ந்தெடுப்பு அதிகரித்தது மற்றும் CO க்கான தேர்ந்தெடுப்பு குறைந்தது. Pr ஆல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MDR சிறந்த வினையூக்கத் திறனைக் கொண்டிருந்தது, மேலும் H2 க்கான தேர்ந்தெடுப்பு 64.5% இலிருந்து 75.6% ஆக அதிகரித்தது, அதே நேரத்தில் CO க்கான தேர்ந்தெடுப்பு 31.4% இலிருந்து குறைந்தது. பெங் ஷுஜிங் மற்றும் பலர் சோல்-ஜெல் முறையைப் பயன்படுத்தினர், Ce-மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA அலுமினியம் ஐசோப்ரோபாக்சைடு, ஐசோப்ரோபனால் கரைப்பான் மற்றும் சீரியம் நைட்ரேட் ஹெக்ஸாஹைட்ரேட்டுடன் தயாரிக்கப்பட்டது. உற்பத்தியின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு சற்று அதிகரித்தது. Ce ஐச் சேர்ப்பது MA மேற்பரப்பில் தடி போன்ற நானோ துகள்களின் திரட்டலைக் குறைத்தது. γ- Al2O3 இன் மேற்பரப்பில் உள்ள சில ஹைட்ராக்சைல் குழுக்கள் அடிப்படையில் Ce சேர்மங்களால் மூடப்பட்டிருந்தன. MA இன் வெப்ப நிலைத்தன்மை மேம்படுத்தப்பட்டது, மேலும் 1000℃ இல் 10 மணி நேரம் கால்சினேஷனுக்குப் பிறகு படிக கட்ட மாற்றம் எதுவும் ஏற்படவில்லை.வாங் பாவோய் மற்றும் பலர். இணை-வீழ்ச்சி முறை மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட MA பொருள் CeO2-Al2O4. கனசதுர சிறிய தானியங்களைக் கொண்ட CeO2 அலுமினாவில் சீராக சிதறடிக்கப்பட்டது. CeO2-Al2O4 இல் Co மற்றும் Mo ஐ ஆதரித்த பிறகு, அலுமினா மற்றும் செயலில் உள்ள கூறு Co மற்றும் Mo ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு CEO2 ஆல் திறம்பட தடுக்கப்பட்டது.

அரிய பூமி ஊக்குவிப்பாளர்கள் (La, Ce, y மற்றும் Sm) MDR-க்காக Co/MA வினையூக்கியுடன் இணைக்கப்படுகிறார்கள், மேலும் இந்த செயல்முறை படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. அரிய பூமி ஊக்குவிப்பாளர்கள் MA கேரியரில் Co இன் சிதறலை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் co துகள்களின் திரட்டலைத் தடுக்கலாம். துகள் அளவு சிறியதாக இருந்தால், Co-MA தொடர்பு வலுவாக இருக்கும், YCo/MA வினையூக்கியில் வினையூக்கி மற்றும் சின்டரிங் திறன் வலுவாக இருக்கும், மேலும் MDR செயல்பாடு மற்றும் கார்பன் படிவு ஆகியவற்றில் பல ஊக்குவிப்பாளர்களின் நேர்மறையான விளைவுகள். படம் 4 என்பது 1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 இல் 8 மணி நேரத்திற்கு MDR சிகிச்சைக்குப் பிறகு ஒரு HRTEM iMAg ஆகும். Co துகள்கள் கருப்பு புள்ளிகள் வடிவில் உள்ளன, அதே நேரத்தில் MA கேரியர்கள் சாம்பல் நிற வடிவத்தில் உள்ளன, இது எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது. 10%Co/MA (படம் 4b) கொண்ட HRTEM படத்தில், ma கேரியர்களில் Co உலோகத் துகள்களின் திரட்டல் காணப்படுகிறது. அரிதான பூமி ஊக்கியைச் சேர்ப்பது Co துகள்களை 11.0nm~12.5nm ஆகக் குறைக்கிறது. YCo/MA வலுவான Co-MA தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் சின்டரிங் செயல்திறன் மற்ற வினையூக்கிகளை விட சிறந்தது. கூடுதலாக, படம் 4b முதல் 4f வரை காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வினையூக்கிகளில் வெற்று கார்பன் நானோவயர்கள் (CNF) உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன, அவை வாயு ஓட்டத்துடன் தொடர்பில் இருக்கும் மற்றும் வினையூக்கி செயலிழக்கப்படுவதைத் தடுக்கின்றன.

படம் 3 Co/MA வினையூக்கியின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் MDR வினையூக்க செயல்திறனில் அரிய பூமி சேர்க்கையின் விளைவு.

3.2.2 ஆக்ஸிஜனேற்ற வினையூக்கி

Fe2O3/Meso-CeAl, ஒரு Ce-டோப் செய்யப்பட்ட Fe-அடிப்படையிலான டீஆக்ஸிடேஷன் வினையூக்கி, CO2 போன்ற மென்மையான ஆக்ஸிஜனேற்றியுடன் 1- பியூட்டீனை ஆக்ஸிஜனேற்ற டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்வதன் மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது, மேலும் 1,3- பியூட்டீனை (BD) தொகுப்பில் பயன்படுத்தப்பட்டது. அலுமினா மேட்ரிக்ஸில் Ce அதிகமாக சிதறடிக்கப்பட்டது, மேலும் Fe2O3/meso அதிகமாக சிதறடிக்கப்பட்டதுFe2O3/Meso-CeAl-100 வினையூக்கி அதிக சிதறடிக்கப்பட்டது இரும்பு இனங்கள் மற்றும் நல்ல கட்டமைப்பு பண்புகளைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், நல்ல ஆக்ஸிஜன் சேமிப்புத் திறனையும் கொண்டுள்ளது, எனவே இது CO2 இன் நல்ல உறிஞ்சுதல் மற்றும் செயல்படுத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, TEM படங்கள் Fe2O3/Meso-CeAl-100 வழக்கமானது என்பதைக் காட்டுகின்றன. MesoCeAl-100 இன் புழு போன்ற சேனல் அமைப்பு தளர்வானதாகவும் நுண்துளைகள் கொண்டதாகவும் இருப்பதைக் காட்டுகிறது, இது செயலில் உள்ள பொருட்களின் சிதறலுக்கு நன்மை பயக்கும், அதே நேரத்தில் அதிக சிதறடிக்கப்பட்ட Ce அலுமினா மேட்ரிக்ஸில் வெற்றிகரமாக டோப் செய்யப்படுகிறது. மோட்டார் வாகனங்களின் மிகக் குறைந்த உமிழ்வு தரநிலையை பூர்த்தி செய்யும் உன்னத உலோக வினையூக்கி பூச்சு பொருள் துளை அமைப்பு, நல்ல நீர் வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிக ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு திறனை உருவாக்கியுள்ளது.

3.2.3 வாகனங்களுக்கான கேட்டலிஸ்ட்

ஆட்டோமொடிவ் வினையூக்கி பூச்சு பொருட்களைப் பெற Pd-Rh ஆதரிக்கப்படும் குவாட்டர்னரி அலுமினிய அடிப்படையிலான அரிய பூமி வளாகங்கள் AlCeZrTiOx மற்றும் AlLaZrTiOx. மீசோபோரஸ் அலுமினிய அடிப்படையிலான அரிய பூமி வளாகம் Pd-Rh/ALC ஐ நல்ல நீடித்துழைப்புடன் CNG வாகன வெளியேற்ற சுத்திகரிப்பு வினையூக்கியாக வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் CNG வாகன வெளியேற்ற வாயுவின் முக்கிய அங்கமான CH4 இன் மாற்றும் திறன் 97.8% வரை அதிகமாக உள்ளது. சுய-அசெம்பிளியை உணர அந்த அரிய பூமி ma கலப்புப் பொருளைத் தயாரிக்க ஒரு ஹைட்ரோதெர்மல் ஒரு-படி முறையைப் பின்பற்றவும், மெட்டாஸ்டபிள் நிலை மற்றும் உயர் திரட்டலுடன் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட மீசோபோரஸ் முன்னோடிகள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன, மேலும் RE-Al இன் தொகுப்பு "கலவை வளர்ச்சி அலகு" மாதிரிக்கு இணங்கியது, இதனால் ஆட்டோமொபைல் எக்ஸாஸ்ட் பிந்தைய-ஏற்றப்பட்ட மூன்று-வழி வினையூக்கி மாற்றியின் சுத்திகரிப்பு உணரப்பட்டது.

படம் 4 ma (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e) மற்றும் SmCo/MA(f) ஆகியவற்றின் HRTEM படங்கள்

படம் 5 Fe2O3/Meso-CeAl-100 இன் TEM படம் (A) மற்றும் EDS உறுப்பு வரைபடம் (b,c).

3.3 ஒளிரும் செயல்திறன்

அரிய பூமி தனிமங்களின் எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு ஆற்றல் நிலைகளுக்கு இடையில் மாறுவதற்கு எளிதில் தூண்டப்பட்டு ஒளியை வெளியிடுகின்றன. ஒளிரும் பொருட்களைத் தயாரிக்க அரிதான பூமி அயனிகள் பெரும்பாலும் ஆக்டிவேட்டர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அலுமினிய பாஸ்பேட் வெற்று நுண்கோளங்களின் மேற்பரப்பில் கோப்ரெசிபிட்டேஷன் முறை மற்றும் அயனி பரிமாற்ற முறை மூலம் அரிய பூமி அயனிகளை ஏற்றலாம், மேலும் ஒளிரும் பொருட்களை AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) தயாரிக்கலாம். ஒளிரும் அலைநீளம் அருகிலுள்ள புற ஊதா பகுதியில் உள்ளது. MA அதன் மந்தநிலை, குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் குறைந்த கடத்துத்திறன் காரணமாக மெல்லிய படலங்களாக உருவாக்கப்படுகிறது, இது மின் மற்றும் ஒளியியல் சாதனங்கள், மெல்லிய படலங்கள், தடைகள், சென்சார்கள் போன்றவற்றுக்குப் பொருந்தும். இது ஒரு பரிமாண ஃபோட்டானிக் படிகங்கள், ஆற்றல் உருவாக்கம் மற்றும் பிரதிபலிப்பு எதிர்ப்பு பூச்சுகளை உணரவும் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த சாதனங்கள் திட்டவட்டமான ஒளியியல் பாதை நீளத்துடன் அடுக்கப்பட்ட படலங்கள், எனவே ஒளிவிலகல் குறியீடு மற்றும் தடிமனைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியம். தற்போது, ​​அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்ட டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு மற்றும் சிர்கோனியம் ஆக்சைடு மற்றும் குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்ட சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு ஆகியவை பெரும்பாலும் அத்தகைய சாதனங்களை வடிவமைத்து உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெவ்வேறு மேற்பரப்பு வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட பொருட்களின் கிடைக்கும் வரம்பு விரிவடைந்துள்ளது, இது மேம்பட்ட ஃபோட்டான் சென்சார்களை வடிவமைக்க உதவுகிறது. ஒளியியல் சாதனங்களின் வடிவமைப்பில் MA மற்றும் ஆக்ஸிஹைட்ராக்சைடு படலங்களின் அறிமுகம் பெரும் ஆற்றலைக் காட்டுகிறது, ஏனெனில் ஒளிவிலகல் குறியீடு சிலிக்கான் டை ஆக்சைடைப் போன்றது. ஆனால் வேதியியல் பண்புகள் வேறுபட்டவை.

3.4 வெப்ப நிலைத்தன்மை

வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன், சின்டரிங் MA வினையூக்கியின் பயன்பாட்டு விளைவை கடுமையாக பாதிக்கிறது, மேலும் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதி குறைகிறது மற்றும் γ-Al2O3in படிக கட்டம் δ மற்றும் θ முதல் χ கட்டங்களாக மாறுகிறது. அரிய பூமி பொருட்கள் நல்ல வேதியியல் நிலைத்தன்மை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை, அதிக தகவமைப்பு மற்றும் எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய மற்றும் மலிவான மூலப்பொருட்களைக் கொண்டுள்ளன. அரிய பூமி கூறுகளைச் சேர்ப்பது வெப்ப நிலைத்தன்மை, அதிக வெப்பநிலை ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் கேரியரின் இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் கேரியரின் மேற்பரப்பு அமிலத்தன்மையை சரிசெய்யலாம்.La மற்றும் Ce ஆகியவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாற்றக் கூறுகள். லு வெய்குவாங் மற்றும் பிறர் அரிய பூமி கூறுகளைச் சேர்ப்பது அலுமினா துகள்களின் மொத்த பரவலை திறம்படத் தடுப்பதாகக் கண்டறிந்தனர், La மற்றும் Ce அலுமினாவின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் குழுக்களைப் பாதுகாத்தன, சின்டரிங் மற்றும் கட்ட மாற்றத்தைத் தடுத்தன, மேலும் மீசோபோரஸ் கட்டமைப்பிற்கு அதிக வெப்பநிலையின் சேதத்தைக் குறைத்தன. தயாரிக்கப்பட்ட அலுமினா இன்னும் அதிக குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பரப்பளவு மற்றும் துளை அளவைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், அதிகப்படியான அல்லது மிகக் குறைவான அரிய பூமி உறுப்பு அலுமினாவின் வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் குறைக்கும். லி யான்கியு மற்றும் பலர். 5% La2O3 ஐ γ-Al2O3 ஆகச் சேர்த்தது, இது வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தியது மற்றும் அலுமினா கேரியரின் துளை அளவு மற்றும் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்புப் பகுதியை அதிகரித்தது. படம் 6 இல் இருந்து பார்க்க முடிந்தபடி, La2O3 γ-Al2O3 உடன் சேர்க்கப்பட்டது, அரிய பூமி கலப்பு கேரியரின் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

La முதல் MA வரையிலான நானோ-ஃபைப்ரஸ் துகள்களை டோப்பிங் செய்யும் செயல்பாட்டில், வெப்ப சிகிச்சை வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது MA-La இன் BET மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் துளை அளவு MA ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், மேலும் La உடன் டோப்பிங் அதிக வெப்பநிலையில் சின்டரிங் செய்வதில் வெளிப்படையான தாமத விளைவைக் கொண்டுள்ளது. படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன், La தானிய வளர்ச்சி மற்றும் கட்ட மாற்றத்தின் எதிர்வினையைத் தடுக்கிறது, அதே நேரத்தில் படம் 7a மற்றும் 7c நானோ-ஃபைப்ரஸ் துகள்களின் திரட்சியைக் காட்டுகின்றன. படம் 7b இல், 1200℃ இல் கால்சினேஷனால் உற்பத்தி செய்யப்படும் பெரிய துகள்களின் விட்டம் சுமார் 100nm ஆகும். இது MA இன் குறிப்பிடத்தக்க சின்டரிங் என்பதைக் குறிக்கிறது. கூடுதலாக, MA-1200 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​MA-La-1200 வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு திரட்டுவதில்லை. La ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம், நானோ-ஃபைபர் துகள்கள் சிறந்த சின்டரிங் திறனைக் கொண்டுள்ளன. அதிக கால்சினேஷன் வெப்பநிலையில் கூட, டோப் செய்யப்பட்ட La இன்னும் MA மேற்பரப்பில் அதிகமாக சிதறடிக்கப்படுகிறது. C3H8 ஆக்சிஜனேற்ற வினையில் Pd வினையூக்கியின் கேரியராக La மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA ஐப் பயன்படுத்தலாம்.

படம். 6 அரிய பூமி கூறுகளுடன் மற்றும் இல்லாமல் சின்டரிங் அலுமினாவின் கட்டமைப்பு மாதிரி

படம் 7 TEM படங்கள் MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c) மற்றும் MA-La-1200(d)

4 முடிவுரை

அரிய மண் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பொருட்களின் தயாரிப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு பயன்பாட்டின் முன்னேற்றம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அரிய மண் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வினையூக்க பயன்பாடு, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றில் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் செய்யப்பட்டிருந்தாலும், பல பொருட்கள் அதிக விலை, குறைந்த ஊக்கமருந்து அளவு, மோசமான ஒழுங்கு மற்றும் தொழில்மயமாக்குவது கடினம். எதிர்காலத்தில் பின்வரும் பணிகள் செய்யப்பட வேண்டும்: அரிய மண் மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA இன் கலவை மற்றும் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துதல், பொருத்தமான செயல்முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது, செயல்பாட்டு மேம்பாட்டைச் சந்தித்தல்; செலவுகளைக் குறைப்பதற்கும் தொழில்துறை உற்பத்தியை உணருவதற்கும் செயல்பாட்டு செயல்முறையின் அடிப்படையில் ஒரு செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு மாதிரியை நிறுவுதல்; சீனாவின் அரிய பூமி வளங்களின் நன்மைகளை அதிகரிக்க, அரிய பூமி MA மாற்றத்தின் பொறிமுறையை நாம் ஆராய வேண்டும், அரிய பூமி மாற்றியமைக்கப்பட்ட MA தயாரிப்பதற்கான கோட்பாடு மற்றும் செயல்முறையை மேம்படுத்த வேண்டும்.

நிதி திட்டம்: ஷான்சி அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப ஒட்டுமொத்த கண்டுபிடிப்பு திட்டம் (2011KTDZ01-04-01); ஷான்சி மாகாணம் 2019 சிறப்பு அறிவியல் ஆராய்ச்சி திட்டம் (19JK0490); ஷி 'ஆன் கட்டிடக்கலை மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் ஹுவாக்கிங் கல்லூரியின் 2020 சிறப்பு அறிவியல் ஆராய்ச்சி திட்டம் (20KY02)

மூலம்: அரிய பூமி