د نادره ځمکې تعدیل شوي میسوپورس ایلومینا د غوښتنلیک پرمختګ

د غیر سلیسیس اکسایډونو په منځ کې، الومینا ښه میخانیکي ځانګړتیاوې، د تودوخې لوړ مقاومت او د زنګ وهلو مقاومت لري، پداسې حال کې چې میسوپورس الومینا (MA) د تعدیل وړ سوري اندازه، لوی ځانګړي سطحي ساحه، لوی سوري حجم او ټیټ تولید لګښت لري، کوم چې په پراخه کچه د کتلاسیس، کنټرول شوي درملو خوشې کولو، جذب او نورو برخو کې کارول کیږي، لکه د پټرولیم خامو موادو درز کول، هایدروکریک کول او هایدروډیسلفوریزیشن. مایکروپوروس الومینا معمولا په صنعت کې کارول کیږي، مګر دا به مستقیم د الومینا فعالیت، د خدمت ژوند او د کتلست انتخاب اغیزه وکړي. د مثال په توګه، د موټرو د اخراج پاکولو په پروسه کې، د انجن د تیلو اضافه کونکو څخه زیرمه شوي ککړونکي به کوک جوړ کړي، کوم چې به د کتلست سوري بندیدو لامل شي، پدې توګه د کتلست فعالیت کموي. سرفیکټینټ د الومینا کیریر جوړښت تنظیم کولو لپاره کارول کیدی شي ترڅو MA جوړ کړي. د هغې کتلست فعالیت ښه کړي.

MA د محدودیت اغیز لري، او فعال فلزات د لوړې تودوخې د کلسینیشن وروسته غیر فعال کیږي. سربیره پردې، د لوړې تودوخې د کلسینیشن وروسته، د میسوپورس جوړښت سقوط کوي، د MA کنکال په بې شکل حالت کې دی، او د سطحې تیزابیت نشي کولی د فعالیت کولو په برخه کې خپلې اړتیاوې پوره کړي. د MA موادو د کتلټیک فعالیت، میسوپورس جوړښت ثبات، د سطحې تودوخې ثبات او د سطحې تیزابیت ښه کولو لپاره د تعدیل درملنې ته ډیری وختونه اړتیا وي. د تعدیل عام ګروپونو کې د فلزي هیټرواتومونه (Fe، Co، Ni، Cu، Zn، Pd، Pt، Zr، او نور) او فلزي اکسایډونه (TiO2، NiO، Co3O4، CuO، Cu2O، RE2O7، او نور) شامل دي. د MA په سطحه بار شوي یا په کنکال کې ډوپ شوي.

د نادره ځمکې عناصرو ځانګړي الکترون ترتیب د دې مرکبات ځانګړي نظري، بریښنایی او مقناطیسي ملکیتونه لري، او په کتلټیک موادو، فوتو الیکټریک موادو، جذب موادو او مقناطیسي موادو کې کارول کیږي. د نادره ځمکې تعدیل شوي میسوپورس مواد کولی شي د تیزاب (الکالي) ملکیت تنظیم کړي، د اکسیجن خالي ځای زیات کړي، او د فلزي نانوکریسټالین کتلست د یونیفورم خپریدو او مستحکم نانومیټر پیمانه سره ترکیب کړي. مناسب مسام لرونکي مواد او نادره ځمکې کولی شي د فلزي نانوکریسټالین سطحې خپریدو او د کتلټیکانو ثبات او کاربن زیرمه کولو مقاومت ښه کړي. پدې مقاله کې، د MA د نادره ځمکې تعدیل او فعالیت به د کتلټیک فعالیت، تودوخې ثبات، د اکسیجن ذخیره کولو ظرفیت، د سطحې ځانګړي ساحې او مسام جوړښت ښه کولو لپاره معرفي شي.

د 1 ماسټرۍ چمتووالی

۱.۱ د ایلومینا وړونکي چمتو کول

د ایلومینا کیریر د چمتو کولو طریقه د هغې د سوري جوړښت ویش ټاکي، او د هغې د چمتو کولو عام میتودونه د سیوډو-بوهمایټ (PB) ډیهایډریشن میتود او سول-جیل میتود شامل دي. سیوډوبوهمایټ (PB) لومړی د کالویټ لخوا وړاندیز شوی و، او H+ د پیپټائزیشن هڅونه وکړه ترڅو د γ-AlOOH کولویډل PB ترلاسه کړي چې د انټرلیئر اوبه لري، کوم چې د لوړ حرارت په اوږدو کې کیلسین شوی او ډیهایډریټ شوی ترڅو ایلومینا جوړ کړي. د مختلفو خامو موادو له مخې، دا ډیری وختونه د باران میتود، کاربونائزیشن میتود او الکولو المونیم هایدرولیسس میتود ویشل کیږي. د PB کولویډل محلولیت د کرسټالینیت لخوا اغیزمن کیږي، او دا د کرسټالینیت زیاتوالي سره غوره کیږي، او د عملیاتي پروسې پیرامیټرو لخوا هم اغیزمن کیږي.

PB معمولا د باران د طریقې له لارې چمتو کیږي. الکلي د المونیم محلول کې اضافه کیږي یا تیزاب د المونیم محلول کې اضافه کیږي او د هایډریټ شوي ایلومینا (الکلي باران) ترلاسه کولو لپاره توییږي، یا تیزاب د المونیم مونو هایدریټ ترلاسه کولو لپاره د المونیم باران کې اضافه کیږي، کوم چې بیا مینځل کیږي، وچیږي او د PB ترلاسه کولو لپاره کیلسین کیږي. د باران طریقه کارول اسانه دي او په لګښت کې ټیټ دي، کوم چې ډیری وختونه په صنعتي تولید کې کارول کیږي، مګر دا د ډیری فکتورونو (محلول pH، غلظت، تودوخه، او نور) لخوا اغیزمن کیږي. او د غوره خپریدو سره د ذراتو ترلاسه کولو لپاره دا شرط سخت دی. د کاربونیزیشن طریقه کې، Al(OH)3 د CO2 او NaAlO2 د تعامل له لارې ترلاسه کیږي، او PB د عمر وروسته ترلاسه کیدی شي. دا طریقه د ساده عملیاتو، د لوړ محصول کیفیت، هیڅ ککړتیا او ټیټ لګښت ګټې لري، او کولی شي د لوړ کتلټیک فعالیت، غوره زنګ مقاومت او د ټیټ پانګونې او لوړ عاید سره د لوړ ځانګړي سطحې ساحې سره ایلومینا چمتو کړي. د المونیم الکوکسایډ هایدرولیسس طریقه ډیری وختونه د لوړ پاکوالي PB چمتو کولو لپاره کارول کیږي. د المونیم الکو اکسایډ هایدروولیز کیږي ترڅو د المونیم اکسایډ مونو هایدریټ جوړ کړي، او بیا د لوړ پاکوالي PB ترلاسه کولو لپاره درملنه کیږي، کوم چې ښه کرسټالینیت، د ذراتو یونیفورم اندازه، متمرکز سوري اندازې ویش او د کروي ذراتو لوړ بشپړتیا لري. په هرصورت، پروسه پیچلې ده، او د ځینو زهرجن عضوي محلولونو کارولو له امله بیرته راګرځیدل ستونزمن دي.

برسېره پردې، د فلزاتو غیر عضوي مالګې یا عضوي مرکبات معمولا د سول-جیل میتود لخوا د ایلومینا مخکیني چمتو کولو لپاره کارول کیږي، او خالص اوبه یا عضوي محلولونه د محلولونو چمتو کولو لپاره اضافه کیږي ترڅو سول تولید کړي، کوم چې بیا جیل کیږي، وچ کیږي او پخیږي. اوس مهال، د ایلومینا چمتو کولو پروسه لاهم د PB ډیهایډریشن میتود پراساس ښه شوې، او د کاربن کولو میتود د صنعتي ایلومینا تولید لپاره اصلي میتود ګرځیدلی ځکه چې د هغې اقتصاد او چاپیریال ساتنه ده. د سول-جیل میتود لخوا چمتو شوی ایلومینا د هغې د ډیر یونیفورم سوري اندازې ویش له امله ډیر پام ځانته اړولی دی، کوم چې یو احتمالي میتود دی، مګر د صنعتي غوښتنلیک د احساس کولو لپاره باید ښه شي.

د ۱.۲ ماسټرۍ چمتووالی

دودیز الومینا نشي کولی د فعالیت اړتیاوې پوره کړي، نو د لوړ فعالیت MA چمتو کول اړین دي. د ترکیب میتودونه معمولا شامل دي: د سخت ټیمپلیټ په توګه د کاربن مولډ سره د نانو کاسټینګ میتود؛ د SDA ترکیب: د بخارۍ هڅول شوي ځان راټولولو پروسه (EISA) د نرم ټیمپلیټونو لکه SDA او نورو کیشنیک، انیونیک یا غیر ایونیک سرفیکټینټونو په شتون کې.

۱.۲.۱ د EISA پروسه

نرم ټیمپلیټ په تیزابي حالت کې کارول کیږي، کوم چې د سخت غشا میتود پیچلي او وخت ضایع کونکي پروسې څخه مخنیوی کوي او کولی شي د اپرچر دوامداره تعدیل احساس کړي. د EISA لخوا د MA چمتو کول د هغې د اسانه شتون او تکثیر وړتیا له امله ډیر پام ځانته اړولی دی. مختلف میسوپورس جوړښتونه چمتو کیدی شي. د MA د سوري اندازه د سرفیکټینټ د هایدروفوبیک زنځیر اوږدوالی بدلولو یا په محلول کې د المونیم مخکیني سره د هایدرولیسز کتلست د مولر تناسب تنظیم کولو سره تنظیم کیدی شي. له همدې امله، EISA، چې د لوړ سطحې ساحې MA او امر شوي میسوپورس ایلومینا (OMA) د یو ګام ترکیب او تعدیل سول-جیل میتود په نوم هم پیژندل کیږي، په مختلفو نرمو ټیمپلیټونو کې پلي شوی، لکه P123، F127، ټرای ایتانولامین (چای)، او داسې نور. EISA کولی شي د میسوپورس موادو چمتو کولو لپاره د ارګانوالومینیم مخکیني، لکه المونیم الکوکسایډ او سرفیکټینټ ټیمپلیټونو، په ځانګړي ډول المونیم اسوپروپوکساید او P123، د ګډې غونډې پروسې ځای په ځای کړي. د EISA پروسې بریالي پرمختګ د هایدرولیسز او کنډیشن کاینټیکونو دقیق تنظیم ته اړتیا لري ترڅو مستحکم محلول ترلاسه کړي او په محلول کې د سرفیکټینټ مایکیلونو لخوا رامینځته شوي میسوفیس پراختیا ته اجازه ورکړي.

د EISA په پروسه کې، د غیر آبی محلولونو (لکه ایتانول) او عضوي پیچلي اجنټانو کارول کولی شي په مؤثره توګه د ارګانوالمونیم مخکینیو هایدرولیسس او کنډیشن کچه ورو کړي او د OMA موادو لکه Al(OR)3 او المونیم ایزوپروپوکساید ځان راټولولو ته وهڅوي. په هرصورت، په غیر آبی بې ثباته محلولونو کې، سرفیکټینټ ټیمپلیټونه معمولا خپل هایدروفیلیسیټي/هایډروفوبیکیت له لاسه ورکوي. سربیره پردې، د هایدرولیسس او پولی کنډیشن ځنډ له امله، منځمهاله محصول هایدروفوبیک ګروپ لري، کوم چې د سرفیکټینټ ټیمپلیټ سره تعامل کول ستونزمن کوي. یوازې هغه وخت چې د سرفیکټینټ غلظت او د المونیم د هایدرولیسس او پولی کنډیشن درجې د محلول تبخیر په پروسه کې په تدریجي ډول زیات شي د ټیمپلیټ او المونیم ځان راټولول ترسره کیدی شي. له همدې امله، ډیری پیرامیټرې چې د محلولونو د تبخیر شرایطو او د مخکینیو هایدرولیسس او کنډیشن غبرګون اغیزه کوي، لکه تودوخه، نسبي رطوبت، کتلست، د محلول تبخیر کچه، او نور، به د وروستي اسمبلۍ جوړښت اغیزه وکړي. لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي. ۱، د لوړ حرارتي ثبات او لوړ کتلټیک فعالیت سره د OMA مواد د سولوترمل په مرسته د تبخیر هڅول شوي ځان اسمبلۍ (SA-EISA) لخوا ترکیب شوي. سولوترمل درملنې د المونیم مخکینیو بشپړ هایدرولیسس ته وده ورکړه ترڅو د کوچني اندازې کلستر المونیم هایدروکسیل ګروپونه جوړ کړي، کوم چې د سرفیکټینټ او المونیم ترمنځ تعامل ته وده ورکړه. دوه اړخیزه هیکساګونل میسوفیس د EISA پروسې کې رامینځته شو او په 400 ℃ کې کیلسین شوی ترڅو OMA مواد جوړ کړي. په دودیز EISA پروسه کې، د تبخیر پروسه د ارګانوالومینیم مخکینیو هایدرولیسس سره مل وي، نو د تبخیر شرایط د OMA په عکس العمل او وروستي جوړښت باندې مهم نفوذ لري. د سولوترمل درملنې مرحله د المونیم مخکینیو بشپړ هایدرولیسس ته وده ورکوي او په جزوي ډول کنډنس شوي کلستر شوي المونیم هایدروکسیل ګروپونه تولیدوي. OMA د تبخیر شرایطو پراخه لړۍ لاندې رامینځته کیږي. د دودیز EISA میتود لخوا چمتو شوي MA سره پرتله کول، د SA-EISA میتود لخوا چمتو شوی OMA لوړ سوري حجم، غوره مشخص سطحه ساحه او غوره حرارتي ثبات لري. په راتلونکي کې، د EISA میتود د لوړ تبادلې نرخ او غوره انتخاب سره د ریمینګ اجنټ کارولو پرته د الټرا لوی اپرچر MA چمتو کولو لپاره کارول کیدی شي.

شکل ۱ د OMA موادو د ترکیب لپاره د SA-EISA میتود جریان چارټ

۱.۲.۲ نورې پروسې

د MA دودیز چمتووالی د ترکیب پیرامیټرو دقیق کنټرول ته اړتیا لري ترڅو یو روښانه میسوپورس جوړښت ترلاسه کړي، او د ټیمپلیټ موادو لرې کول هم ننګونکي دي، کوم چې د ترکیب پروسه پیچلې کوي. اوس مهال، ډیری ادبیاتو د MA ترکیب د مختلفو ټیمپلیټونو سره راپور ورکړی. په وروستیو کلونو کې، څیړنې په عمده توګه د MA ترکیب باندې تمرکز کړی چې د ګلوکوز، سوکروز او نشایسته سره د المونیم اسوپروپوکساید لخوا د اوبو محلول کې د ټیمپلیټونو په توګه. د دې MA ډیری مواد د المونیم نایټریټ، سلفیټ او الکوکسایډ څخه د المونیم سرچینو په توګه ترکیب شوي. MA CTAB د PB مستقیم تعدیل سره د المونیم سرچینې په توګه هم ترلاسه کیدی شي. MA د مختلفو ساختماني ملکیتونو سره، لکه Al2O3)-1، Al2O3)-2 او al2o3 او ښه حرارتي ثبات لري. د سرفیکټینټ اضافه کول د PB اصلي کرسټال جوړښت نه بدلوي، مګر د ذراتو د سټیکینګ حالت بدلوي. سربیره پردې، د Al2O3-3 جوړښت د عضوي محلول PEG یا د PEG شاوخوا راټولولو لخوا ثبات شوي نانو پارټیکلونو د چپکولو له لارې رامینځته کیږي. په هرصورت، د Al2O3-1 د سوري اندازې ویش خورا تنګ دی. برسېره پردې، د پالادیوم پر بنسټ کتلستونه د مصنوعي MA سره د کیریر په توګه چمتو شوي وو. د میتان احتراق غبرګون کې، هغه کتلست چې د Al2O3-3 لخوا ملاتړ شوی و، ښه کتلست فعالیت وښود.

د لومړي ځل لپاره، د نسبتا تنګ سوري اندازې ویش سره MA د ارزانه او المونیم بډایه المونیم تور سلیګ ABD په کارولو سره چمتو شو. د تولید پروسه کې د ټیټ تودوخې او نورمال فشار کې د استخراج پروسه شامله ده. د استخراج پروسې کې پاتې شوي جامد ذرات به چاپیریال ککړ نه کړي، او د ټیټ خطر سره راټول کیدی شي یا د کانکریټو په کارولو کې د ډکونکي یا مجموعې په توګه بیا کارول کیدی شي. د ترکیب شوي MA ځانګړې سطحه 123 ~ 162m2/g ده، د سوري اندازې ویش تنګ دی، د چوکۍ شعاع 5.3nm ده، او porosity 0.37 cm3/g ده. مواد نانو اندازه لري او د کرسټال اندازه شاوخوا 11nm ده. د جامد حالت ترکیب د MA ترکیب کولو لپاره یوه نوې پروسه ده، کوم چې د کلینیکي کارونې لپاره د راډیو کیمیکل جاذب تولید لپاره کارول کیدی شي. المونیم کلورایډ، امونیم کاربونیټ او ګلوکوز خام مواد د 1: 1.5: 1.5 په تناسب کې د مولر سره مخلوط کیږي، او MA د نوي جامد حالت میخانیکي تعامل لخوا ترکیب کیږي. د تودوخې بیټرۍ تجهیزاتو کې د 131I غلظت کولو سره، د غلظت وروسته د 131I ټول حاصل 90٪ دی، او ترلاسه شوی 131I[NaI] محلول لوړ راډیو اکټیو غلظت (1.7TBq/mL) لري، پدې توګه د تایرایډ سرطان درملنې لپاره د لوی خوراک 131I[NaI] کیپسولونو کارول احساسوي.

په لنډه توګه، په راتلونکي کې، کوچني مالیکولي ټیمپلیټونه هم رامینځته کیدی شي ترڅو د څو سطحو ترتیب شوي سوري جوړښتونه جوړ کړي، د موادو جوړښت، مورفولوژي او سطحي کیمیاوي ملکیتونه په مؤثره توګه تنظیم کړي، او د سطحې لوی ساحه او ترتیب شوي ورم هول MA تولید کړي. ارزانه ټیمپلیټونه او المونیم سرچینې وپلټئ، د ترکیب پروسه غوره کړئ، د ترکیب میکانیزم روښانه کړئ او پروسه لارښوونه وکړئ.

د 2 MA د تعدیل طریقه

د MA کیریر په اړه د فعالو اجزاو په یوشان ډول ویشلو طریقو کې امپریګنیشن، په سیمه کې ترکیب، باران، د ایون تبادله، میخانیکي مخلوط کول او ویلې کول شامل دي، چې له دې جملې څخه لومړي دوه یې تر ټولو عام کارول کیږي.

۲.۱ د ځای دننه ترکیب طریقه

هغه ګروپونه چې په فعال تعدیل کې کارول کیږي د MA چمتو کولو په پروسه کې اضافه کیږي ترڅو د موادو د کنکال جوړښت تعدیل او ثبات کړي او د کتلاټیک فعالیت ښه کړي. دا پروسه په شکل 2 کې ښودل شوې ده. لیو او نورو. د P123 سره د ټیمپلیټ په توګه د Ni/Mo-Al2O3in situ ترکیب کړی. Ni او Mo دواړه په ترتیب شوي MA چینلونو کې خپاره شوي، پرته له دې چې د MA میسوپورس جوړښت ویجاړ کړي، او د کتلاټیک فعالیت په څرګنده توګه ښه شوی. د γ-Al2O3 په پرتله، په ترکیب شوي ګاما-al2o3 سبسټریټ کې د ان سیټو ودې میتود غوره کول، MnO2-Al2O3 د BET ځانګړي سطحې ساحه او د سوري حجم لوی لري، او د تنګ سوري اندازې ویش سره د بایموډل میسوپورس جوړښت لري. MnO2-Al2O3 د F- لپاره د جذب چټکه کچه او لوړ موثریت لري، او د pH غوښتنلیک پراخه لړۍ (pH=4~10) لري، کوم چې د عملي صنعتي غوښتنلیک شرایطو لپاره مناسب دی. د MnO2-Al2O3 د بیا کارولو فعالیت د γ-Al2O په پرتله غوره دی. ساختماني ثبات باید نور هم غوره شي. په لنډه توګه، د MA تعدیل شوي مواد چې د ان-سیټو ترکیب لخوا ترلاسه کیږي ښه جوړښتي ترتیب، د ډلو او الومینا کیریرونو ترمنځ قوي تعامل، سخت ترکیب، لوی مواد لري، او د کتلټیک غبرګون پروسې کې د فعال اجزاو د توییدو لامل کیدل اسانه ندي، او د کتلټیک فعالیت د پام وړ ښه شوی.

شکل ۲ د ان-سیټو ترکیب له لارې د فعال شوي MA چمتو کول

۲.۲ د امیندوارۍ طریقه

چمتو شوي MA په تعدیل شوي ګروپ کې ډوب کړئ، او د درملنې وروسته تعدیل شوي MA مواد ترلاسه کړئ، ترڅو د کتلیزس، جذب او ورته اغیزو درک شي. کای او نورو د سول-جیل میتود په واسطه د P123 څخه MA چمتو کړ، او دا یې په ایتانول او ټیټرایتیلین پینټامیین محلول کې ډوب کړ ترڅو د قوي جذب فعالیت سره امینو تعدیل شوي MA مواد ترلاسه کړي. سربیره پردې، بیلکاسیمي او نورو د ورته پروسې له لارې د ZnCl2 محلول کې ډوب کړ ترڅو د ترتیب شوي زنک ډوپ شوي تعدیل شوي MA مواد ترلاسه کړي. د سطحې ځانګړې ساحه او د سوري حجم په ترتیب سره 394m2/g او 0.55 cm3/g دي. د ان-سیټو ترکیب میتود سره پرتله کول، د امیندوارۍ میتود غوره عنصر خپریدل، مستحکم میسوپورس جوړښت او ښه جذب فعالیت لري، مګر د فعال اجزاو او الومینا کیریر ترمنځ د تعامل ځواک کمزوری دی، او کتلټیک فعالیت په اسانۍ سره د بهرنیو عواملو لخوا مداخله کیږي.

۳ کاري پرمختګ

د ځانګړو ملکیتونو سره د نادره ځمکې MA ترکیب په راتلونکي کې د پراختیا رجحان دی. اوس مهال، د ترکیب ډیری میتودونه شتون لري. د پروسې پیرامیټرونه د MA فعالیت اغیزه کوي. د MA ځانګړې سطحه ساحه، د سوریو حجم او د سوریو قطر د ټیمپلیټ ډول او د المونیم مخکیني جوړښت لخوا تنظیم کیدی شي. د کیلسینیشن تودوخې او د پولیمر ټیمپلیټ غلظت د MA ځانګړې سطحې ساحې او د سوریو حجم اغیزه کوي. سوزوکي او یاماوچي وموندله چې د کیلسینیشن تودوخه له 500 ℃ څخه 900 ℃ ته لوړه شوې. اپرچر زیات کیدی شي او د سطحې ساحه کم کیدی شي. سربیره پردې، د نادره ځمکې تعدیل درملنه د کتلټیک پروسې کې د MA موادو فعالیت، د سطحې تودوخې ثبات، ساختماني ثبات او د سطحې تیزابیت ښه کوي، او د MA فعالیت کولو پراختیا پوره کوي.

۳.۱ د فلورینیشن جذبونکی

په چین کې د څښاک په اوبو کې فلورین خورا زیان رسونکی دی. سربیره پردې، د صنعتي زنک سلفیټ محلول کې د فلورین مینځپانګې زیاتوالی به د الکترود پلیټ زنګ وهلو، د کاري چاپیریال خرابیدو، د بریښنایی زنک کیفیت کمیدو او د تیزاب جوړولو سیسټم او د مایع شوي بستر فرنس روسټینګ فلو ګاز د الکترولیسس پروسې کې د بیا کارول شوي اوبو مقدار کمولو لامل شي. اوس مهال، د جذب طریقه د لوند ډیفلورینیشن د عامو میتودونو څخه ترټولو زړه راښکونکې ده. په هرصورت، ځینې نیمګړتیاوې شتون لري، لکه د جذب ضعیف ظرفیت، د pH محدود شتون، ثانوي ککړتیا او داسې نور. فعال کاربن، بې شکله الومینا، فعال الومینا او نور جذب کوونکي د اوبو د فلورین کولو لپاره کارول شوي، مګر د جذبوونکو لګښت لوړ دی، او د F- په غیر جانبدار محلول یا لوړ غلظت کې د جذب ظرفیت ټیټ دی. فعال الومینا د فلورایډ لرې کولو لپاره ترټولو پراخه مطالعه شوی جذبونکی ګرځیدلی ځکه چې د غیر جانبدار pH ارزښت کې فلورایډ سره د هغې لوړ تړاو او انتخاب دی، مګر دا د فلورایډ د ضعیف جذب ظرفیت لخوا محدود دی، او یوازې په pH <6 کې دا کولی شي د فلورایډ ښه جذب فعالیت ولري. MA د چاپیریال ککړتیا کنټرول کې پراخه پاملرنه راجلب کړې ځکه چې د هغې لوی ځانګړي سطحې ساحه، د ځانګړي سوري اندازې اغیزې، د اسید اساس فعالیت، تودوخې او میخانیکي ثبات. Kundu et al. د MA د 62.5 mg/g اعظمي فلورین جذب ظرفیت سره چمتو کړی. د MA د فلورین جذب ظرفیت د هغې د جوړښتي ځانګړتیاو څخه خورا اغیزمن کیږي، لکه د ځانګړي سطحې ساحه، د سطحې فعال ګروپونه، د سوري اندازه او د ټول سوري اندازه. د MA د جوړښت او فعالیت تنظیم کول د هغې د جذب فعالیت ښه کولو لپاره یوه مهمه لاره ده.

د لا د سخت اسید او د فلورین د سخت بنسټیز والي له امله، د لا او فلورین ایونونو ترمنځ قوي تړاو شتون لري. په وروستیو کلونو کې، ځینو څیړنو موندلې چې لا د تعدیل کونکي په توګه کولی شي د فلورایډ د جذب ظرفیت ته وده ورکړي. په هرصورت، د نادره ځمکې د جذبونکو د ټیټ جوړښتي ثبات له امله، ډیر نادره ځمکې په محلول کې اچول کیږي، چې پایله یې د اوبو ثانوي ککړتیا او د انسان روغتیا ته زیان رسوي. له بلې خوا، د اوبو په چاپیریال کې د المونیم لوړ غلظت د انسان روغتیا لپاره یو له زهرونو څخه دی. له همدې امله، دا اړینه ده چې د ښه ثبات سره یو ډول مرکب جذبونکی چمتو کړئ او د فلورین لرې کولو په پروسه کې د نورو عناصرو هیڅ لیچ یا لږ لیچ نه وي. د لا او Ce لخوا تعدیل شوی MA د امپریګنیشن میتود (La/MA او Ce/MA) لخوا چمتو شوی و. د لومړي ځل لپاره د MA په سطحه د نادره ځمکې اکسایډونه په بریالیتوب سره بار شول، کوم چې د ډیفلورینیشن لوړ فعالیت درلود. د فلورین لرې کولو اصلي میکانیزمونه الکترو سټیټیک جذب او کیمیاوي جذب دي، د سطحې مثبت چارج او لیګنډ تبادلې غبرګون د الکترون جذب د سطحې هایدروکسیل سره یوځای کیږي، د جذب کونکي سطحې کې د هایدروکسیل فعال ګروپ د F- سره هایدروجن بانډ رامینځته کوي، د La او Ce تعدیل د فلورین د جذب ظرفیت ښه کوي، La/MA د هایدروکسیل جذب ډیر ځایونه لري، او د F د جذب ظرفیت د La/MA>Ce/MA>MA په ترتیب کې دی. د لومړني غلظت زیاتوالي سره، د فلورین د جذب ظرفیت زیاتیږي. د جذب اغیز غوره دی کله چې pH 5~9 وي، او د فلورین د جذب پروسه د لانګمویر اسوترمل جذب ماډل سره سمون لري. سربیره پردې، په الومینا کې د سلفیټ آئنونو ناپاکۍ هم کولی شي د نمونو کیفیت باندې د پام وړ اغیزه وکړي. که څه هم د نادره ځمکې تعدیل شوي ایلومینا په اړه اړونده څیړنه ترسره شوې، ډیری څیړنې د جذبونکي پروسې باندې تمرکز کوي، کوم چې په صنعتي توګه کارول ستونزمن دي. په راتلونکي کې، موږ کولی شو د زنک سلفیټ محلول کې د فلورین کمپلیکس د جلا کولو میکانیزم او د فلورین آئنونو د مهاجرت ځانګړتیاوې مطالعه کړو، د زنک هایدرومیټالورجي سیسټم کې د زنک سلفیټ محلول د ډیفلورینیشن لپاره مؤثر، ټیټ لګښت او د نوي کیدونکي فلورین آئن جذبونکي ترلاسه کړو، او د نادره ځمکې MA نانو جذبونکي پراساس د لوړ فلورین محلول درملنې لپاره د پروسې کنټرول ماډل رامینځته کړو.

۳.۲ کتلست

۳.۲.۱ د میتان وچ اصلاح کول

نادره ځمکه کولی شي د مسام لرونکو موادو تیزابیت (اساسیت) تنظیم کړي، د اکسیجن خالي ځای زیات کړي، او د یونیفورم خپریدو، نانومیټر پیمانه او ثبات سره کتلستونه ترکیب کړي. دا ډیری وختونه د CO2 میتانیشن کتلایز کولو لپاره د عالي فلزاتو او لیږد فلزاتو ملاتړ لپاره کارول کیږي. اوس مهال، د نادره ځمکې تعدیل شوي میسوپورس مواد د میتان وچ اصلاح (MDR)، د VOCs فوتوکاتلیټیک تخریب او د لکۍ ګاز پاکولو په لور وده کوي. د عالي فلزاتو (لکه Pd، Ru، Rh، او نور) او نورو لیږد فلزاتو (لکه Co، Fe، او نور) په پرتله، Ni/Al2O3 کتلست په پراخه کچه د خپل لوړ کتلټیک فعالیت او انتخاب، لوړ ثبات او د میتان لپاره ټیټ لګښت لپاره کارول کیږي. په هرصورت، د Ni/Al2O3 په سطحه د Ni نانو ذرات سینټرینګ او کاربن زیرمه کول د کتلست د چټک غیر فعالولو لامل کیږي. له همدې امله، دا اړینه ده چې سرعت ورکوونکی اضافه کړئ، د کتلست کیریر تعدیل کړئ او د چمتووالي لاره ښه کړئ ترڅو د کتلست فعالیت، ثبات او سوځیدنې مقاومت ښه کړئ. په عموم کې، د نادر ځمکې اکسایډونه د متفاوت کتلستونو کې د ساختماني او بریښنایی هڅوونکو په توګه کارول کیدی شي، او CeO2 د Ni خپریدو ته وده ورکوي او د قوي فلزي ملاتړ تعامل له لارې د فلزي Ni ملکیتونه بدلوي.

MA په پراخه کچه د فلزاتو د خپریدو د زیاتولو لپاره کارول کیږي، او د فعالو فلزاتو لپاره د دوی د راټولیدو مخنیوي لپاره محدودیت چمتو کوي. La2O3 د لوړ اکسیجن ذخیره کولو ظرفیت سره د تبادلې په پروسه کې د کاربن مقاومت لوړوي، او La2O3 د میسوپورس ایلومینا په اړه د Co خپریدو ته وده ورکوي، کوم چې لوړ اصلاحي فعالیت او انعطاف لري. La2O3 پروموټر د Co/MA کتلست MDR فعالیت زیاتوي، او Co3O4 او CoAl2O4 مرحلې د کتلست په سطحه جوړیږي. په هرصورت، ډیر منتشر La2O3 د 8nm ~ 10nm کوچني دانه لري. د MDR پروسې کې، د La2O3 او CO2 ترمنځ د موقعیت تعامل د La2O2CO3mesophase جوړ کړ، کوم چې د کتلست په سطحه د CxHy مؤثره له منځه وړلو لامل شو. La2O3 د لوړ الکترون کثافت چمتو کولو او په 10٪ Co/MA کې د اکسیجن خالي ځای لوړولو سره د هایدروجن کمښت ته وده ورکوي. د La2O3 اضافه کول د CH4 مصرف څرګند فعالولو انرژي کموي. له همدې امله، د CH4 د تبادلې کچه په 1073K K کې 93.7٪ ته لوړه شوه. د La2O3 اضافه کول د کتلټیک فعالیت ښه کړ، د H2 کمولو ته وده ورکړه، د Co0 فعالو ځایونو شمیر زیات کړ، لږ زیرمه شوي کاربن تولید کړ او د اکسیجن خالي ځای 73.3٪ ته لوړ کړ.

په لی ژیاوفینګ کې د مساوي حجم امپریګنیشن میتود لخوا په Ni/Al2O3 کتلست کې Ce او Pr ملاتړ شوي وو. د Ce او Pr اضافه کولو وروسته، H2 ته انتخاب زیات شو او CO ته انتخاب کم شو. د Pr لخوا تعدیل شوی MDR غوره کتلټیک وړتیا درلوده، او H2 ته انتخاب له 64.5٪ څخه 75.6٪ ته لوړ شو، پداسې حال کې چې CO ته انتخاب له 31.4٪ څخه کم شو. پینګ شوجینګ او نورو د سول-جیل میتود کارولی، د Ce تعدیل شوی MA د المونیم اسوپروپوکساید، اسوپروپانول محلول او سیریم نایټریټ هیکساهایډریټ سره چمتو شوی و. د محصول ځانګړی سطحه یو څه زیاته شوه. د Ce اضافه کولو د MA په سطحه د راډ په څیر نانو پارټیکلونو راټولول کم کړل. د γ- Al2O3 په سطحه ځینې هایدروکسیل ګروپونه اساسا د Ce مرکباتو لخوا پوښل شوي وو. د MA حرارتي ثبات ښه شو، او د 10 ساعتونو لپاره په 1000℃ کې د کیلسینیشن وروسته د کرسټال پړاو بدلون نه دی راغلی. وانګ باوی او نورو د MA مواد CeO2-Al2O4 د coprecipitation میتود لخوا چمتو کړل. CeO2 د مکعب کوچنیو دانې سره په ایلومینا کې په مساوي ډول خپور شو. د CeO2-Al2O4 په اړه د Co او Mo ملاتړ کولو وروسته، د الومینا او فعال اجزا Co او Mo ترمنځ تعامل په مؤثره توګه د CEO2 لخوا منع شو.

د نادره ځمکې ترویج کوونکي (La، Ce، y او Sm) د MDR لپاره د Co/MA کتلست سره یوځای شوي دي، او دا پروسه په شکل 3 کې ښودل شوې ده. د نادره ځمکې ترویج کوونکي کولی شي د MA کیریر باندې د Co خپریدل ښه کړي او د شریک ذراتو راټولیدو مخه ونیسي. د ذراتو اندازه څومره کوچنۍ وي، د Co-MA تعامل څومره پیاوړی وي، د YCo/MA کتلست کې د کتلټیک او سینټرینګ وړتیا پیاوړې وي، او د MDR فعالیت او کاربن زیرمه کولو باندې د څو پروموټرونو مثبت اغیزې. شکل 4 د MDR درملنې وروسته د HRTEM iMAge دی چې په 1023K کې، Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 د 8 ساعتونو لپاره. د Co ذرات د تورو داغونو په بڼه شتون لري، پداسې حال کې چې د MA کیریرونه د خړ په بڼه شتون لري، کوم چې د الکترون کثافت توپیر پورې اړه لري. د HRTEM په انځور کې د 10%Co/MA سره (انځور 4b)، د Co فلزي ذراتو راټولیدل په ma کیریرونو کې لیدل کیږي. د نادر ځمکې پروموټر اضافه کول د Co ذرات 11.0nm ~ 12.5nm ته راټیټوي. YCo/MA قوي Co-MA تعامل لري، او د هغې سینټرینګ فعالیت د نورو کتلستونو په پرتله غوره دی. سربیره پردې، لکه څنګه چې په انځورونو کې ښودل شوي. 4b څخه تر 4f پورې، خالي کاربن نانووایرونه (CNF) په کتلستونو کې تولید کیږي، کوم چې د ګاز جریان سره په تماس کې ساتي او کتلست د غیر فعال کیدو مخه نیسي.

شکل ۳ د Co/MA کتلست د فزیکي او کیمیاوي ملکیتونو او MDR کتلست فعالیت باندې د نادره ځمکې اضافه کولو اغیز

۳.۲.۲ د اکسیډیشن کتلست

Fe2O3/Meso-CeAl، د Ce-doped Fe پر بنسټ د ډی اکسیډیشن کتلست، د 1-بوټین د اکسیډیټیو ډیهایډروجنیشن لخوا د CO2 سره د نرم اکسیډنټ په توګه چمتو شوی، او د 1,3-بوټاډین (BD) په ترکیب کې کارول شوی. Ce په ایلومینا میټریکس کې خورا منتشر شوی و، او Fe2O3/meso په لوړه کچه منتشر شوی وFe2O3/Meso-CeAl-100 کتلست نه یوازې د اوسپنې ډیر منتشر ډولونه او ښه جوړښتي ملکیتونه لري، بلکې د اکسیجن ښه ذخیره کولو ظرفیت هم لري، نو دا د CO2 ښه جذب او فعالولو ظرفیت لري. لکه څنګه چې په 5 شکل کې ښودل شوي، د TEM انځورونه ښیي چې Fe2O3/Meso-CeAl-100 منظم دی دا ښیي چې د MesoCeAl-100 د چینجي په څیر چینل جوړښت نرم او سوری دی، کوم چې د فعال اجزاو د خپریدو لپاره ګټور دی، پداسې حال کې چې لوړ منتشر شوی Ce په بریالیتوب سره په ایلومینا میټریکس کې ډوپ شوی. د عالي فلزي کتلست کوټینګ مواد چې د موټرو د خورا ټیټ اخراج معیار پوره کوي د سوري جوړښت، ښه هایدروترمل ثبات او د اکسیجن لوی ذخیره کولو ظرفیت رامینځته کړی دی.

۳.۲.۳ د موټرو لپاره کتلست

د Pd-Rh ملاتړ د کوټرنري المونیم پر بنسټ د نادر ځمکې کمپلیکسونه AlCeZrTiOx او AlLaZrTiOx د موټرو کتلست کوټینګ موادو ترلاسه کولو لپاره. د میسوپورس المونیم پر بنسټ د نادر ځمکې کمپلیکس Pd-Rh/ALC په بریالیتوب سره د ښه پایښت سره د CNG موټرو د اخراج پاکولو کتلست په توګه کارول کیدی شي، او د CH4 د تبادلې موثریت، د CNG موټرو د اخراج ګاز اصلي برخه، تر 97.8٪ پورې لوړه ده. د هایدروترمال یو ګام میتود غوره کړئ ترڅو د ځان راټولولو لپاره د نادر ځمکې ma مرکب مواد چمتو کړئ، د میټاسټیبل حالت او لوړ راټولولو سره ترتیب شوي میسوپورس مخکیني ترکیب شوي، او د RE-Al ترکیب د "مرکب ودې واحد" ماډل سره سمون لري، پدې توګه د موټرو د اخراج وروسته نصب شوي درې لارې کتلټیک کنورټر پاکول احساسوي.

شکل 4 HRTEM د ma(a)، Co/ MA(b)، LaCo/MA(c)، CeCo/MA(d)، YCo/MA(e) او SmCo/MA(f)

شکل ۵ د Fe2O3/Meso-CeAl-100 د TEM انځور (A) او EDS عنصر ډیاګرام (b,c)

۳.۳ روښانه فعالیت

د نادره ځمکې عناصرو الکترونونه په اسانۍ سره د انرژۍ د مختلفو کچو ترمنځ د لیږد لپاره هڅول کیږي او رڼا خپروي. نادره ځمکې ایونونه ډیری وختونه د فعالونکو په توګه د رڼا موادو چمتو کولو لپاره کارول کیږي. نادره ځمکې ایونونه د المونیم فاسفیټ خالي مایکروسفیرونو په سطحه د کوپریسیپیټیشن میتود او د آیون تبادلې میتود لخوا بار کیدی شي، او روښانه مواد AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) چمتو کیدی شي. د لمریز طول موج په نږدې الټرا وایلیټ سیمه کې دی. MA د خپل انرشیا، ټیټ ډایالټریک ثابت او ټیټ چالکتیا له امله په پتلو فلمونو کې جوړ شوی، کوم چې دا د بریښنایی او نظری وسیلو، پتلو فلمونو، خنډونو، سینسرونو، او نورو لپاره د تطبیق وړ کوي. دا د یو اړخیز فوټونیک کرسټالونو، د انرژۍ تولید او د انعکاس ضد کوټینګونو د حس کولو لپاره هم کارول کیدی شي. دا وسایل د ټاکلي نظری لارې اوږدوالي سره سټیک شوي فلمونه دي، نو د انعکاس شاخص او ضخامت کنټرول کول اړین دي. اوس مهال، د لوړ انعکاس شاخص سره ټایټانیوم ډای اکسایډ او زیرکونیم آکسایډ او د ټیټ انعکاس شاخص سره سیلیکون ډای اکسایډ ډیری وختونه د داسې وسایلو ډیزاین او جوړولو لپاره کارول کیږي. د مختلفو سطحي کیمیاوي ملکیتونو سره د موادو د شتون لړۍ پراخه شوې، کوم چې د پرمختللي فوټون سینسرونو ډیزاین کول ممکن کوي. د نظري وسیلو په ډیزاین کې د MA او آکسی هایدروکسایډ فلمونو معرفي کول لوی ظرفیت ښیې ځکه چې د انعکاس شاخص د سیلیکون ډای اکسایډ سره ورته دی. مګر کیمیاوي ملکیتونه توپیر لري.

۳.۴ حرارتي ثبات

د تودوخې د زیاتوالي سره، سینټرینګ د MA کتلست د کارولو اغیز په جدي توګه اغیزمن کوي، او د سطحې ځانګړې ساحه کمیږي او γ-Al2O3in کرسټالین مرحله په δ او θ څخه χ مرحلو ته بدلیږي. د نادره ځمکې مواد ښه کیمیاوي ثبات او حرارتي ثبات، لوړ تطابق، او په اسانۍ سره شتون لرونکي او ارزانه خام مواد لري. د نادره ځمکې عناصرو اضافه کول کولی شي د حرارتي ثبات، د لوړ تودوخې اکسیډیشن مقاومت او د کیریر میخانیکي ملکیتونو ته وده ورکړي، او د کیریر سطحې تیزابیت تنظیم کړي. لا او سی ترټولو عام کارول شوي او مطالعه شوي تعدیل عناصر دي. لو ویګوانګ او نورو وموندله چې د نادره ځمکې عناصرو اضافه کول په مؤثره توګه د ایلومینا ذراتو د لوی خپریدو مخه نیسي، لا او سی د ایلومینا په سطحه د هایدروکسیل ګروپونه خوندي کړي، د سینټرینګ او فیز بدلون مخه ونیسي، او د میسوپورس جوړښت ته د لوړې تودوخې زیان کم کړي. چمتو شوی ایلومینا لاهم د سطحې لوړ ځانګړی ساحه او د سوري حجم لري. په هرصورت، ډیر یا ډیر لږ نادره ځمکې عنصر به د ایلومینا حرارتي ثبات کم کړي. لی یانقیو او نور. γ-Al2O3 ته 5٪ La2O3 اضافه شو، کوم چې د تودوخې ثبات ښه کړ او د الومینا کیریر د سوري حجم او ځانګړي سطحې ساحه یې زیاته کړه. لکه څنګه چې د شکل 6 څخه لیدل کیدی شي، La2O3 په γ-Al2O3 کې اضافه شو، د نادر ځمکې مرکب کیریر حرارتي ثبات ښه کړ.

د نانو فایبر ذراتو د ډوپینګ په پروسه کې چې د La څخه MA ته لیږدول کیږي، د MA-La د BET سطحې ساحه او د سوري حجم د MA په پرتله لوړ وي کله چې د تودوخې درملنې تودوخه لوړه شي، او د La سره ډوپینګ په لوړه تودوخه کې د سینټرینګ په اړه څرګند مخنیوی اغیزه لري. لکه څنګه چې په شکل 7 کې ښودل شوي، د تودوخې زیاتوالي سره، La د غلو دانو د ودې او د مرحلې بدلون غبرګون مخنیوی کوي، پداسې حال کې چې شکل 7a او 7c د نانو فایبر ذراتو راټولول ښیي. په شکل 7b کې، د 1200 ℃ کې د کیلسینیشن لخوا تولید شوي لوی ذراتو قطر شاوخوا 100nm دی. دا د MA د پام وړ سینټرینګ نښه کوي. سربیره پردې، د MA-1200 په پرتله، MA-La-1200 د تودوخې درملنې وروسته نه راټولیږي. د La اضافه کولو سره، د نانو فایبر ذرات د سینټرینګ غوره وړتیا لري. حتی د لوړې کیلسینیشن تودوخې کې، ډوپډ La لاهم د MA په سطحه خورا خپور شوی. La تعدیل شوی MA د C3H8 اکسیډیشن غبرګون کې د Pd کتلست د کیریر په توګه کارول کیدی شي.

شکل ۶ د نادره ځمکنیو عناصرو سره او پرته د سینټرینګ ایلومینا جوړښت ماډل

انځور. 7 د MA-400 (a)، MA-1200 (b)، MA-La-400 (c) او MA-La-1200 (d) TEM انځورونه

۴ پایله

د نادره ځمکې تعدیل شوي MA موادو د چمتووالي او فعال استعمال پرمختګ معرفي شو. نادره ځمکې تعدیل شوي MA په پراخه کچه کارول کیږي. که څه هم د کتلټیک غوښتنلیک، حرارتي ثبات او جذب په برخه کې ډیرې څیړنې ترسره شوي، ډیری مواد لوړ لګښت، د ډوپینګ ټیټ مقدار، ضعیف ترتیب لري او صنعتي کیدل یې ستونزمن دي. په راتلونکي کې لاندې کار ته اړتیا ده: د نادره ځمکې تعدیل شوي MA جوړښت او جوړښت غوره کړئ، مناسبه پروسه غوره کړئ، د فعال پرمختګ سره مخ شئ؛ د لګښتونو کمولو او صنعتي تولید احساس کولو لپاره د فعال پروسې پراساس د پروسې کنټرول ماډل رامینځته کړئ؛ د چین د نادره ځمکې سرچینو ګټې اعظمي کولو لپاره، موږ باید د نادره ځمکې MA تعدیل میکانیزم وپلټو، د نادره ځمکې تعدیل شوي MA چمتو کولو تیوري او پروسه ښه کړو.

د فنډ پروژه: د شانشي ساینس او ​​ټیکنالوژۍ ټولیز نوښت پروژه (2011KTDZ01-04-01)؛ د شانشي ولایت د 2019 ځانګړې علمي څیړنې پروژه (19JK0490)؛ د شی ان پوهنتون د هواقینګ کالج د 2020 ځانګړې علمي څیړنې پروژه (20KY02)

سرچینه: نادره ځمکه