അപൂർവ ഭൂമി പരിഷ്കരിച്ച മെസോപോറസ് അലുമിനയുടെ പ്രയോഗ പുരോഗതി

സിലിസിയസ് അല്ലാത്ത ഓക്സൈഡുകളിൽ, അലുമിനയ്ക്ക് നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധവും, നാശന പ്രതിരോധവും ഉണ്ട്, അതേസമയം മെസോപോറസ് അലുമിനയ്ക്ക് (MA) ക്രമീകരിക്കാവുന്ന സുഷിര വലുപ്പം, വലിയ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, വലിയ സുഷിര അളവ്, കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനച്ചെലവ് എന്നിവയുണ്ട്, ഇത് കാറ്റലൈസിസ്, നിയന്ത്രിത മയക്കുമരുന്ന് റിലീസ്, അഡോർപ്ഷൻ, പെട്രോളിയം അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ക്രാക്കിംഗ്, ഹൈഡ്രോക്രാക്കിംഗ്, ഹൈഡ്രോഡൈസൽഫറൈസേഷൻ തുടങ്ങിയ മറ്റ് മേഖലകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൈക്രോപോറസ് അലുമിന സാധാരണയായി വ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഇത് അലുമിനയുടെ പ്രവർത്തനത്തെയും കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ സേവന ജീവിതത്തെയും തിരഞ്ഞെടുക്കലിനെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയയിൽ, എഞ്ചിൻ ഓയിൽ അഡിറ്റീവുകളിൽ നിന്നുള്ള നിക്ഷേപിച്ച മലിനീകരണം കോക്ക് രൂപപ്പെടുത്തും, ഇത് കാറ്റലിസ്റ്റ് സുഷിരങ്ങളുടെ തടസ്സത്തിലേക്ക് നയിക്കും, അങ്ങനെ കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ പ്രവർത്തനം കുറയ്ക്കും. അലുമിന കാരിയറിന്റെ ഘടന MA രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ക്രമീകരിക്കാൻ സർഫക്ടന്റ് ഉപയോഗിക്കാം. അതിന്റെ കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുക.

MA-യ്ക്ക് കൺസ്ട്രൈന്റ് ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ട്, ഉയർന്ന താപനില കാൽസിനേഷനുശേഷം സജീവ ലോഹങ്ങൾ നിർജ്ജീവമാകുന്നു. കൂടാതെ, ഉയർന്ന താപനില കാൽസിനേഷനുശേഷം, മെസോപോറസ് ഘടന തകരുന്നു, MA അസ്ഥികൂടം രൂപരഹിതമായ അവസ്ഥയിലാണ്, കൂടാതെ പ്രവർത്തന മേഖലയിൽ ഉപരിതല അസിഡിറ്റിക്ക് അതിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല. MA വസ്തുക്കളുടെ കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനം, മെസോപോറസ് ഘടന സ്ഥിരത, ഉപരിതല താപ സ്ഥിരത, ഉപരിതല അസിഡിറ്റി എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് പലപ്പോഴും മോഡിഫിക്കേഷൻ ചികിത്സ ആവശ്യമാണ്. സാധാരണ പരിഷ്കരണ ഗ്രൂപ്പുകളിൽ ലോഹ ഹെറ്ററോആറ്റമുകൾ (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, മുതലായവ), ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, മുതലായവ) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. MA-യുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ലോഡുചെയ്യുന്നു അല്ലെങ്കിൽ അസ്ഥികൂടത്തിലേക്ക് ഡോപ്പ് ചെയ്യുന്നു.

അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ അവയുടെ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ, കാന്തിക ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു, കൂടാതെ കാറ്റലറ്റിക് വസ്തുക്കൾ, ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് വസ്തുക്കൾ, അഡോർപ്ഷൻ വസ്തുക്കൾ, കാന്തിക വസ്തുക്കൾ എന്നിവയിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരിച്ച മെസോപോറസ് വസ്തുക്കൾക്ക് ആസിഡ് (ക്ഷാര) സ്വഭാവം ക്രമീകരിക്കാനും ഓക്സിജൻ ഒഴിവ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഏകീകൃത വിതരണവും സ്ഥിരതയുള്ള നാനോമീറ്റർ സ്കെയിലും ഉപയോഗിച്ച് ലോഹ നാനോക്രിസ്റ്റലിൻ കാറ്റലിസ്റ്റിനെ സമന്വയിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ഉചിതമായ പോറസ് വസ്തുക്കളും അപൂർവ എർത്തും ലോഹ നാനോക്രിസ്റ്റലുകളുടെ ഉപരിതല വിസർജ്ജനവും കാറ്റലിസ്റ്റുകളുടെ സ്ഥിരതയും കാർബൺ നിക്ഷേപ പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്തും. ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ, കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനം, താപ സ്ഥിരത, ഓക്സിജൻ സംഭരണ ​​ശേഷി, നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, സുഷിര ഘടന എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി MA യുടെ അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരണവും പ്രവർത്തനപരതയും അവതരിപ്പിക്കും.

1 എംഎ തയ്യാറെടുപ്പ്

1.1 അലുമിന കാരിയർ തയ്യാറാക്കൽ

അലുമിന കാരിയറിന്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതി അതിന്റെ സുഷിര ഘടന വിതരണം നിർണ്ണയിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ പൊതുവായ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളിൽ സ്യൂഡോ-ബോഹ്‌മൈറ്റ് (PB) നിർജ്ജലീകരണ രീതിയും സോൾ-ജെൽ രീതിയും ഉൾപ്പെടുന്നു. സ്യൂഡോബോഹ്‌മൈറ്റ് (PB) ആദ്യം കാൽവെറ്റ് നിർദ്ദേശിച്ചു, കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ കാൽസിൻ ചെയ്ത് നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത് അലുമിന രൂപപ്പെടുത്തിയ ഇന്റർലെയർ വെള്ളം അടങ്ങിയ γ-AlOOH കൊളോയ്ഡൽ PB ലഭിക്കുന്നതിന് H+ പെപ്റ്റൈസേഷൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു. വ്യത്യസ്ത അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ അനുസരിച്ച്, ഇത് പലപ്പോഴും മഴ രീതി, കാർബണൈസേഷൻ രീതി, ആൽക്കഹോൾ അലുമിനിയം ജലവിശ്ലേഷണ രീതി എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. പിബിയുടെ കൊളോയ്ഡൽ ലയിക്കുന്നതിനെ ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി ബാധിക്കുന്നു, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ പ്രവർത്തന പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകളും ഇതിനെ ബാധിക്കുന്നു.

സാധാരണയായി PB തയ്യാറാക്കുന്നത് മഴ പെയ്യിക്കുന്ന രീതിയിലാണ്. അലുമിനേറ്റ് ലായനിയിൽ ക്ഷാരം ചേർക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനേറ്റ് ലായനിയിൽ ആസിഡ് ചേർത്ത് അവക്ഷിപ്തമാക്കി ഹൈഡ്രേറ്റഡ് അലുമിന (ക്ഷാര അവക്ഷിപ്തം) ലഭിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനേറ്റ് അവക്ഷിപ്തത്തിൽ ആസിഡ് ചേർത്ത് അലുമിന മോണോഹൈഡ്രേറ്റ് ലഭിക്കും, ഇത് കഴുകി ഉണക്കി കാൽസിൻ ചെയ്ത് PB ലഭിക്കും. മഴ പെയ്യുന്ന രീതി പ്രവർത്തിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, ചെലവ് കുറവാണ്, ഇത് പലപ്പോഴും വ്യാവസായിക ഉൽ‌പാദനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഇത് പല ഘടകങ്ങളാലും സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു (ലായനി pH, സാന്ദ്രത, താപനില മുതലായവ). മികച്ച വിതരണക്ഷമതയുള്ള കണിക ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ കർശനമാണ്. കാർബണൈസേഷൻ രീതിയിൽ, CO2, NaAlO2 എന്നിവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ Al(OH)3 ലഭിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രായമാകലിനുശേഷം PB ലഭിക്കും. ലളിതമായ പ്രവർത്തനം, ഉയർന്ന ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരം, മലിനീകരണമില്ല, കുറഞ്ഞ ചെലവ് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങൾ ഈ രീതിക്കുണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനം, മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം, കുറഞ്ഞ നിക്ഷേപവും ഉയർന്ന വരുമാനവുമുള്ള ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് അലുമിന തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും. ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള PB തയ്യാറാക്കാൻ അലുമിനിയം ആൽകോക്സൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണ രീതി പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. അലൂമിനിയം ആൽകോക്സൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്ത് അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ് മോണോഹൈഡ്രേറ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള പിബി ലഭിക്കുന്നതിന് സംസ്കരിക്കുന്നു, ഇതിന് നല്ല ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി, ഏകീകൃത കണിക വലിപ്പം, സാന്ദ്രീകൃത സുഷിര വലുപ്പ വിതരണം, ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സമഗ്രത എന്നിവയുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, പ്രക്രിയ സങ്കീർണ്ണമാണ്, ചില വിഷ ജൈവ ലായകങ്ങളുടെ ഉപയോഗം കാരണം ഇത് വീണ്ടെടുക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.

കൂടാതെ, സോൾ-ജെൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് അലുമിന മുൻഗാമികൾ തയ്യാറാക്കാൻ അജൈവ ലവണങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ലോഹങ്ങളുടെ ജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സോളിഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ലായനികൾ തയ്യാറാക്കാൻ ശുദ്ധമായ വെള്ളമോ ജൈവ ലായകങ്ങളോ ചേർക്കുന്നു, ഇത് ജെൽ ചെയ്ത് ഉണക്കി വറുക്കുന്നു. നിലവിൽ, പിബി നിർജ്ജലീകരണ രീതിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ അലുമിനയുടെ തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ ഇപ്പോഴും മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ കാർബണൈസേഷൻ രീതി അതിന്റെ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയും പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണവും കാരണം വ്യാവസായിക അലുമിന ഉൽപാദനത്തിനുള്ള പ്രധാന രീതിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. സോൾ-ജെൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ അലുമിന അതിന്റെ കൂടുതൽ ഏകീകൃത സുഷിര വലുപ്പ വിതരണം കാരണം വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു, ഇത് ഒരു സാധ്യതയുള്ള രീതിയാണ്, പക്ഷേ വ്യാവസായിക പ്രയോഗം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് ഇത് മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്.

1.2 എംഎ തയ്യാറെടുപ്പ്

പരമ്പരാഗത അലുമിനയ്ക്ക് പ്രവർത്തനപരമായ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള എംഎ തയ്യാറാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. സിന്തസിസ് രീതികളിൽ സാധാരണയായി ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: കാർബൺ മോൾഡ് ഹാർഡ് ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിച്ചുള്ള നാനോ-കാസ്റ്റിംഗ് രീതി; എസ്ഡിഎയുടെ സിന്തസിസ്: എസ്ഡിഎ പോലുള്ള സോഫ്റ്റ് ടെംപ്ലേറ്റുകളുടെയും മറ്റ് കാറ്റയോണിക്, അയോണിക് അല്ലെങ്കിൽ നോൺയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെയും സാന്നിധ്യത്തിൽ ബാഷ്പീകരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന സ്വയം-അസംബ്ലി പ്രക്രിയ (ഇഐഎസ്എ).

1.2.1 EISA പ്രക്രിയ

മൃദുവായ ടെംപ്ലേറ്റ് അമ്ലാവസ്ഥയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഹാർഡ് മെംബ്രൻ രീതിയുടെ സങ്കീർണ്ണവും സമയമെടുക്കുന്നതുമായ പ്രക്രിയ ഒഴിവാക്കുകയും അപ്പർച്ചറിന്റെ തുടർച്ചയായ മോഡുലേഷൻ മനസ്സിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എളുപ്പത്തിലുള്ള ലഭ്യതയും പുനരുൽപാദനക്ഷമതയും കാരണം EISA യുടെ MA തയ്യാറാക്കൽ വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. വ്യത്യസ്ത മെസോപോറസ് ഘടനകൾ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും. സർഫാക്റ്റന്റിന്റെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ചെയിൻ നീളം മാറ്റുന്നതിലൂടെയോ ലായനിയിലെ അലുമിനിയം പ്രിസർകറുമായി ഹൈഡ്രോളിസിസ് കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ മോളാർ അനുപാതം ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെയോ MA യുടെ സുഷിര വലുപ്പം ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ഉയർന്ന ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമുള്ള MA യുടെ വൺ-സ്റ്റെപ്പ് സിന്തസിസ് ആൻഡ് മോഡിഫിക്കേഷൻ സോൾ-ജെൽ രീതി എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന EISA, ഓർഡർ ചെയ്ത മെസോപോറസ് അലുമിന (OMA), P123, F127, ട്രൈത്തനോലമൈൻ (ചായ) തുടങ്ങിയ വിവിധ സോഫ്റ്റ് ടെംപ്ലേറ്റുകളിൽ പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. മെസോപോറസ് വസ്തുക്കൾ നൽകുന്നതിന് അലുമിനിയം ആൽകോക്സൈഡുകൾ, സർഫാക്റ്റന്റ് ടെംപ്ലേറ്റുകൾ, സാധാരണയായി അലുമിനിയം ഐസോപ്രോപോക്സൈഡ്, P123 എന്നിവ പോലുള്ള ഓർഗാനോഅലുമിനിയം പ്രിസർകറുകളുടെ കോ-അസംബ്ലി പ്രക്രിയയെ EISA മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. EISA പ്രക്രിയയുടെ വിജയകരമായ വികസനത്തിന് സ്ഥിരതയുള്ള സോളൽ ലഭിക്കുന്നതിനും സോളിലെ സർഫാക്റ്റന്റ് മൈക്കെല്ലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന മെസോഫേസിന്റെ വികസനം അനുവദിക്കുന്നതിനും ജലവിശ്ലേഷണത്തിന്റെയും കണ്ടൻസേഷൻ ചലനാത്മകതയുടെയും കൃത്യമായ ക്രമീകരണം ആവശ്യമാണ്.

EISA പ്രക്രിയയിൽ, ജലീയമല്ലാത്ത ലായകങ്ങളുടെയും (എഥനോൾ പോലുള്ളവ) ഓർഗാനിക് കോംപ്ലക്സിംഗ് ഏജന്റുകളുടെയും ഉപയോഗം ഓർഗാനോഅലുമിനിയം മുൻഗാമികളുടെ ജലവിശ്ലേഷണത്തിന്റെയും ഘനീഭവിക്കുന്നതിന്റെയും നിരക്ക് ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കുകയും Al(OR)3, അലുമിനിയം ഐസോപ്രൊപോക്സൈഡ് തുടങ്ങിയ OMA വസ്തുക്കളുടെ സ്വയം-അസംബ്ലിക്ക് പ്രേരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. എന്നിരുന്നാലും, ജലീയമല്ലാത്ത അസ്ഥിര ലായകങ്ങളിൽ, സർഫക്ടന്റ് ടെംപ്ലേറ്റുകൾക്ക് സാധാരണയായി അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി/ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി നഷ്ടപ്പെടും. കൂടാതെ, ജലവിശ്ലേഷണത്തിന്റെയും പോളികണ്ടൻസേഷന്റെയും കാലതാമസം കാരണം, ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഉൽപ്പന്നത്തിന് ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പ് ഉണ്ട്, ഇത് സർഫക്ടന്റ് ടെംപ്ലേറ്റുമായി ഇടപഴകുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ലായക ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയയിൽ സർഫക്ടാന്റിന്റെ സാന്ദ്രതയും അലൂമിനിയത്തിന്റെ ജലവിശ്ലേഷണത്തിന്റെയും പോളികണ്ടൻസേഷന്റെയും അളവ് ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ ടെംപ്ലേറ്റിന്റെയും അലൂമിനിയത്തിന്റെയും സ്വയം-അസംബ്ലി നടക്കൂ. അതിനാൽ, ലായകങ്ങളുടെ ബാഷ്പീകരണ സാഹചര്യങ്ങളെയും താപനില, ആപേക്ഷിക ആർദ്രത, കാറ്റലിസ്റ്റ്, ലായക ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക് മുതലായവയെ ബാധിക്കുന്ന നിരവധി പാരാമീറ്ററുകൾ അന്തിമ അസംബ്ലി ഘടനയെ ബാധിക്കും. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. 1, ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരതയും ഉയർന്ന കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനവുമുള്ള OMA വസ്തുക്കൾ സോൾവോതെർമൽ അസിസ്റ്റഡ് ബാഷ്പീകരണ പ്രേരിത സ്വയം-അസംബ്ലി (SA-EISA) വഴി സമന്വയിപ്പിച്ചു. സോൾവോതെർമൽ ചികിത്സ അലുമിനിയം മുൻഗാമികളുടെ പൂർണ്ണ ജലവിശ്ലേഷണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ച് ചെറിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ക്ലസ്റ്റർ അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ രൂപപ്പെടുത്തി, ഇത് സർഫാക്റ്റന്റുകളും അലുമിനിയവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം മെച്ചപ്പെടുത്തി. EISA പ്രക്രിയയിൽ ദ്വിമാന ഷഡ്ഭുജ മെസോഫേസ് രൂപപ്പെടുകയും 400℃-ൽ കാൽസിൻ ചെയ്ത് OMA മെറ്റീരിയൽ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്തു. പരമ്പരാഗത EISA പ്രക്രിയയിൽ, ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയ ഓർഗാനോഅലുമിനിയം മുൻഗാമിയുടെ ജലവിശ്ലേഷണത്തോടൊപ്പമുണ്ട്, അതിനാൽ ബാഷ്പീകരണ സാഹചര്യങ്ങൾ OMA യുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലും അന്തിമ ഘടനയിലും ഒരു പ്രധാന സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. സോൾവോതെർമൽ ചികിത്സാ ഘട്ടം അലുമിനിയം മുൻഗാമിയുടെ പൂർണ്ണ ജലവിശ്ലേഷണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ഭാഗികമായി ഘനീഭവിച്ച ക്ലസ്റ്റേർഡ് അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വൈവിധ്യമാർന്ന ബാഷ്പീകരണ സാഹചര്യങ്ങളിലാണ് OMA രൂപപ്പെടുന്നത്. പരമ്പരാഗത EISA രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ MA യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, SA-EISA രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ OMA ന് ഉയർന്ന സുഷിര വ്യാപ്തം, മികച്ച നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, മികച്ച താപ സ്ഥിരത എന്നിവയുണ്ട്. ഭാവിയിൽ, റീമിംഗ് ഏജന്റ് ഉപയോഗിക്കാതെ തന്നെ ഉയർന്ന പരിവർത്തന നിരക്കും മികച്ച സെലക്ടിവിറ്റിയുമുള്ള അൾട്രാ-ലാർജ് അപ്പർച്ചർ എംഎ തയ്യാറാക്കാൻ EISA രീതി ഉപയോഗിക്കാം.

ചിത്രം 1. OMA മെറ്റീരിയലുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള SA-EISA രീതിയുടെ ഫ്ലോ ചാർട്ട്.

1.2.2 മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ

പരമ്പരാഗത MA തയ്യാറാക്കലിന് വ്യക്തമായ മെസോപോറസ് ഘടന കൈവരിക്കുന്നതിന് സിന്തസിസ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ടെംപ്ലേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതും വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്, ഇത് സിന്തസിസ് പ്രക്രിയയെ സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു. നിലവിൽ, പല സാഹിത്യങ്ങളും വ്യത്യസ്ത ടെംപ്ലേറ്റുകളുള്ള MA യുടെ സമന്വയത്തെക്കുറിച്ച് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ജലീയ ലായനിയിൽ അലുമിനിയം ഐസോപ്രോപോക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ടെംപ്ലേറ്റുകളായി ഗ്ലൂക്കോസ്, സുക്രോസ്, അന്നജം എന്നിവയുമായുള്ള MA യുടെ സമന്വയത്തിലാണ് ഗവേഷണം പ്രധാനമായും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചത്. ഈ MA മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും അലുമിനിയം സ്രോതസ്സുകളായി അലുമിനിയം നൈട്രേറ്റ്, സൾഫേറ്റ്, ആൽകോക്സൈഡ് എന്നിവയിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. അലുമിനിയം സ്രോതസ്സായി PB യുടെ നേരിട്ടുള്ള പരിഷ്കരണത്തിലൂടെയും MA CTAB ലഭിക്കും. വ്യത്യസ്ത ഘടനാപരമായ ഗുണങ്ങളുള്ള MA, അതായത് Al2O3)-1, Al2O3)-2, al2o3And എന്നിവയ്ക്ക് നല്ല താപ സ്ഥിരതയുണ്ട്. സർഫക്ടാന്റിന്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ PB യുടെ അന്തർലീനമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയെ മാറ്റുന്നില്ല, പക്ഷേ കണങ്ങളുടെ സ്റ്റാക്കിംഗ് മോഡ് മാറ്റുന്നു. കൂടാതെ, ജൈവ ലായക PEG വഴി സ്ഥിരതയുള്ള നാനോകണങ്ങളുടെ അഡീഷൻ അല്ലെങ്കിൽ PEG ന് ചുറ്റുമുള്ള സംയോജനം വഴിയാണ് Al2O3-3 ന്റെ രൂപീകരണം രൂപപ്പെടുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, Al2O3-1 ന്റെ സുഷിര വലുപ്പ വിതരണം വളരെ ഇടുങ്ങിയതാണ്. കൂടാതെ, സിന്തറ്റിക് എം.എ.യെ കാരിയർ ആയി ഉപയോഗിച്ച് പല്ലേഡിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ തയ്യാറാക്കി. മീഥേൻ ജ്വലന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ, Al2O3-3 പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഉൽപ്രേരകം നല്ല ഉൽപ്രേരക പ്രകടനം കാണിച്ചു.

ആദ്യമായി, വിലകുറഞ്ഞതും അലുമിനിയം സമ്പുഷ്ടവുമായ അലുമിനിയം ബ്ലാക്ക് സ്ലാഗ് ABD ഉപയോഗിച്ചാണ് താരതമ്യേന ഇടുങ്ങിയ പോർ സൈസ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷനുള്ള MA തയ്യാറാക്കിയത്. ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയയിൽ കുറഞ്ഞ താപനിലയിലും സാധാരണ മർദ്ദത്തിലും വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയ ഉൾപ്പെടുന്നു. വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ അവശേഷിക്കുന്ന ഖരകണങ്ങൾ പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കില്ല, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ അപകടസാധ്യതയോടെ അവയെ കൂട്ടിയിട്ടേക്കാം അല്ലെങ്കിൽ കോൺക്രീറ്റ് പ്രയോഗത്തിൽ ഫില്ലറായോ അഗ്രഗേറ്റായോ വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാം. സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത MA യുടെ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം 123~162m2/g ആണ്, സുഷിര വലുപ്പ വിതരണം ഇടുങ്ങിയതാണ്, പീക്ക് ആരം 5.3nm ആണ്, പോറോസിറ്റി 0.37 cm3/g ആണ്. മെറ്റീരിയൽ നാനോ വലുപ്പമുള്ളതും ക്രിസ്റ്റൽ വലുപ്പം ഏകദേശം 11nm ആണ്. MA സിന്തസിസ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ പ്രക്രിയയാണ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് സിന്തസിസ്, ഇത് ക്ലിനിക്കൽ ഉപയോഗത്തിനായി റേഡിയോകെമിക്കൽ അബ്സോർബന്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. അലൂമിനിയം ക്ലോറൈഡ്, അമോണിയം കാർബണേറ്റ്, ഗ്ലൂക്കോസ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ എന്നിവ 1: 1.5: 1.5 എന്ന മോളാർ അനുപാതത്തിൽ കലർത്തുന്നു, കൂടാതെ MA ഒരു പുതിയ ഖര-സ്ഥിതി മെക്കാനിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. തെർമൽ ബാറ്ററി ഉപകരണങ്ങളിൽ 131I കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, സാന്ദ്രതയ്ക്ക് ശേഷം 131I യുടെ ആകെ വിളവ് 90% ആണ്, കൂടാതെ ലഭിച്ച 131I[NaI] ലായനിയിൽ ഉയർന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് സാന്ദ്രത (1.7TBq/mL) ഉണ്ട്, അങ്ങനെ തൈറോയ്ഡ് കാൻസർ ചികിത്സയ്ക്കായി വലിയ ഡോസ്131I[NaI] കാപ്സ്യൂളുകളുടെ ഉപയോഗം മനസ്സിലാക്കുന്നു.

ചുരുക്കത്തിൽ, ഭാവിയിൽ, മൾട്ടി-ലെവൽ ഓർഡർ ചെയ്ത പോർ ഘടനകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും, വസ്തുക്കളുടെ ഘടന, രൂപഘടന, ഉപരിതല രാസ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ ഫലപ്രദമായി ക്രമീകരിക്കുന്നതിനും, വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും ഓർഡർ ചെയ്ത വേംഹോൾ എംഎയും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും ചെറിയ മോളിക്യുലാർ ടെംപ്ലേറ്റുകൾ വികസിപ്പിക്കാനും കഴിയും. വിലകുറഞ്ഞ ടെംപ്ലേറ്റുകളും അലുമിനിയം സ്രോതസ്സുകളും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുക, സിന്തസിസ് പ്രക്രിയ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക, സിന്തസിസ് മെക്കാനിസം വ്യക്തമാക്കുക, പ്രക്രിയയെ നയിക്കുക.

2 എം.എ.യുടെ പരിഷ്കരണ രീതി

എംഎ കാരിയറിൽ സജീവ ഘടകങ്ങൾ ഏകതാനമായി വിതരണം ചെയ്യുന്ന രീതികളിൽ ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ, ഇൻ-സിറ്റു സിന്തസിസ്, പ്രിസിപ്റ്റേഷൻ, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച്, മെക്കാനിക്കൽ മിക്സിംഗ്, മെൽറ്റിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവയിൽ ആദ്യത്തെ രണ്ടെണ്ണമാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

2.1 ഇൻ-സിറ്റു സിന്തസിസ് രീതി

MA തയ്യാറാക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, മെറ്റീരിയലിന്റെ അസ്ഥികൂട ഘടന പരിഷ്കരിക്കുന്നതിനും സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിനും കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഫങ്ഷണൽ മോഡിഫിക്കേഷനിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗ്രൂപ്പുകളെ ചേർക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ലിയു തുടങ്ങിയവർ P123 ടെംപ്ലേറ്റായി Ni/Mo-Al2O3-ഇൻ സിറ്റു ഉപയോഗിച്ച് സമന്വയിപ്പിച്ചു. MA യുടെ മെസോപോറസ് ഘടന നശിപ്പിക്കാതെ, Ni, Mo എന്നിവ ക്രമീകരിച്ച MA ചാനലുകളിൽ ചിതറിപ്പോയി, കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനം വ്യക്തമായി മെച്ചപ്പെട്ടു. γ-Al2O3 നെ അപേക്ഷിച്ച്, MnO2-Al2O3 ന് വലിയ BET നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും സുഷിര വ്യാപ്തവും ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഇടുങ്ങിയ സുഷിര വലുപ്പ വിതരണമുള്ള ഒരു ബൈമോഡൽ മെസോപോറസ് ഘടനയുമുണ്ട്. MnO2-Al2O3 ന് F- ന് വേഗതയേറിയ അഡോർപ്ഷൻ നിരക്കും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും ഉണ്ട്, കൂടാതെ വിശാലമായ pH ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണി (pH=4~10) ഉണ്ട്, ഇത് പ്രായോഗിക വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. MnO2-Al2O3 ന്റെ പുനരുപയോഗ പ്രകടനം γ-Al2O നെക്കാൾ മികച്ചതാണ്. ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത കൂടുതൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. സംഗ്രഹിച്ചാൽ, ഇൻ-സിറ്റു സിന്തസിസ് വഴി ലഭിക്കുന്ന MA പരിഷ്കരിച്ച വസ്തുക്കൾക്ക് നല്ല ഘടനാപരമായ ക്രമം, ഗ്രൂപ്പുകളും അലുമിന കാരിയറുകളും തമ്മിലുള്ള ശക്തമായ ഇടപെടൽ, ഇറുകിയ സംയോജനം, വലിയ മെറ്റീരിയൽ ലോഡ് എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെ കാറ്റലറ്റിക് പ്രതികരണ പ്രക്രിയയിൽ സജീവ ഘടകങ്ങളുടെ ചൊരിയൽ എളുപ്പമല്ല, കൂടാതെ കാറ്റലറ്റിക് പ്രകടനം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെട്ടു.

ചിത്രം 2 ഇൻ-സിറ്റു സിന്തസിസ് വഴി പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ എംഎ തയ്യാറാക്കൽ

2.2 ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ രീതി

പരിഷ്കരിച്ച ഗ്രൂപ്പിലേക്ക് തയ്യാറാക്കിയ MA മുക്കി, ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം പരിഷ്കരിച്ച MA മെറ്റീരിയൽ നേടുക, അങ്ങനെ കാറ്റലൈസിസ്, അഡ്സോർപ്ഷൻ തുടങ്ങിയവയുടെ ഫലങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ. കായ് തുടങ്ങിയവർ സോൾ-ജെൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് P123 ൽ നിന്ന് MA തയ്യാറാക്കി, എത്തനോൾ, ടെട്രാഎത്തിലീൻപെന്റമൈൻ ലായനിയിൽ മുക്കി ശക്തമായ അഡ്സോർപ്ഷൻ പ്രകടനമുള്ള അമിനോ പരിഷ്കരിച്ച MA മെറ്റീരിയൽ ലഭിച്ചു. കൂടാതെ, ബെൽകാസെമി തുടങ്ങിയവർ അതേ പ്രക്രിയയിലൂടെ ZnCl2 ലായനിയിൽ മുക്കി ഓർഡർ ചെയ്ത സിങ്ക് ഡോപ്പ് ചെയ്ത പരിഷ്കരിച്ച MA മെറ്റീരിയലുകൾ നേടി. നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും സുഷിരത്തിന്റെ അളവും യഥാക്രമം 394m2/g ഉം 0.55 cm3/g ഉം ആണ്. ഇൻ-സിറ്റു സിന്തസിസ് രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ രീതിക്ക് മികച്ച മൂലക വിസർജ്ജനം, സ്ഥിരതയുള്ള മെസോപോറസ് ഘടന, നല്ല അഡ്സോർപ്ഷൻ പ്രകടനം എന്നിവയുണ്ട്, എന്നാൽ സജീവ ഘടകങ്ങളും അലുമിന കാരിയറും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തി ദുർബലമാണ്, കൂടാതെ ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനത്തെ എളുപ്പത്തിൽ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു.

3 പ്രവർത്തനപരമായ പുരോഗതി

ഭാവിയിലെ വികസന പ്രവണതയാണ് പ്രത്യേക ഗുണങ്ങളുള്ള അപൂർവ എർത്ത് എംഎയുടെ സിന്തസിസ്. നിലവിൽ, നിരവധി സിന്തസിസ് രീതികളുണ്ട്. പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ എംഎയുടെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നു. എംഎയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, പോർ വോളിയം, പോർ വ്യാസം എന്നിവ ടെംപ്ലേറ്റ് തരവും അലുമിനിയം പ്രികർസർ കോമ്പോസിഷനും ഉപയോഗിച്ച് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. കാൽസിനേഷൻ താപനിലയും പോളിമർ ടെംപ്ലേറ്റ് സാന്ദ്രതയും എംഎയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണത്തെയും പോർ വോളിയത്തെയും ബാധിക്കുന്നു. കാൽസിനേഷൻ താപനില 500℃ ൽ നിന്ന് 900℃ ആയി വർദ്ധിപ്പിച്ചതായി സുസുക്കിയും യമൗച്ചിയും കണ്ടെത്തി. അപ്പർച്ചർ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. കൂടാതെ, അപൂർവ എർത്ത് മോഡിഫിക്കേഷൻ ചികിത്സ കാറ്റലറ്റിക് പ്രക്രിയയിൽ എംഎ വസ്തുക്കളുടെ പ്രവർത്തനം, ഉപരിതല താപ സ്ഥിരത, ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത, ഉപരിതല അസിഡിറ്റി എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും എംഎ പ്രവർത്തനക്ഷമതയുടെ വികസനം നിറവേറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു.

3.1 ഡീഫ്ലൂറിനേഷൻ അഡ്‌സോർബന്റ്

ചൈനയിലെ കുടിവെള്ളത്തിലെ ഫ്ലൂറിൻ അളവ് ഗുരുതരമായി ദോഷകരമാണ്. കൂടാതെ, വ്യാവസായിക സിങ്ക് സൾഫേറ്റ് ലായനിയിൽ ഫ്ലൂറിൻ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റിന്റെ നാശത്തിനും, ജോലി ചെയ്യുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ തകർച്ചയ്ക്കും, വൈദ്യുത സിങ്കിന്റെ ഗുണനിലവാരം കുറയുന്നതിനും, ആസിഡ് നിർമ്മാണ സംവിധാനത്തിലെ പുനരുപയോഗ ജലത്തിന്റെ അളവ് കുറയുന്നതിനും, ഫ്ലൂയിഡൈസ്ഡ് ബെഡ് ഫർണസ് റോസ്റ്റിംഗ് ഫ്ലൂ ഗ്യാസ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയ്ക്കും കാരണമാകും. നിലവിൽ, വെറ്റ് ഡീഫ്ലൂറിനേഷന്റെ സാധാരണ രീതികളിൽ ഏറ്റവും ആകർഷകമായത് അഡോർപ്ഷൻ രീതിയാണ്. എന്നിരുന്നാലും, മോശം അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി, ലഭ്യമായ പിഎച്ച് പരിധി, ദ്വിതീയ മലിനീകരണം തുടങ്ങിയ ചില പോരായ്മകളുണ്ട്. ആക്റ്റിവേറ്റഡ് കാർബൺ, അമോർഫസ് അലുമിന, ആക്റ്റിവേറ്റഡ് അലുമിന, മറ്റ് ആഡ്‌സോർബന്റുകൾ എന്നിവ ജലത്തിന്റെ ഡീഫ്ലൂറിനേഷനായി ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ ആഡ്‌സോർബന്റുകളുടെ വില കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ എഫ്-ഇൻ ന്യൂട്രൽ ലായനിയുടെയോ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുടെയോ അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ശേഷി കുറവാണ്. ന്യൂട്രൽ pH മൂല്യത്തിൽ ഫ്ലൂറൈഡിനോടുള്ള ഉയർന്ന അടുപ്പവും സെലക്റ്റിവിറ്റിയും കാരണം ഫ്ലൂറൈഡ് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി സജീവമാക്കിയ അലുമിന ഏറ്റവും വ്യാപകമായി പഠിക്കപ്പെട്ട അഡ്‌സോർബന്റായി മാറി, പക്ഷേ ഫ്ലൂറൈഡിന്റെ മോശം അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ശേഷിയാൽ ഇത് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ pH<6 ൽ മാത്രമേ ഇതിന് നല്ല ഫ്ലൂറൈഡ് അഡ്‌സോർപ്ഷൻ പ്രകടനം നടത്താൻ കഴിയൂ. വലിയ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, അതുല്യമായ പോർ സൈസ് ഇഫക്റ്റ്, ആസിഡ്-ബേസ് പ്രകടനം, താപ, മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥിരത എന്നിവ കാരണം പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണ നിയന്ത്രണത്തിൽ MA വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. കുണ്ടു തുടങ്ങിയവർ 62.5 mg/g പരമാവധി ഫ്ലൂറിൻ അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ശേഷിയുള്ള MA തയ്യാറാക്കി. MA യുടെ ഫ്ലൂറിൻ അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ശേഷിയെ അതിന്റെ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളായ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, ഉപരിതല ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ, പോർ വലുപ്പം, മൊത്തം പോർ വലുപ്പം എന്നിവയാൽ വളരെയധികം സ്വാധീനിക്കുന്നു. MA യുടെ ഘടനയുടെയും പ്രകടനത്തിന്റെയും ക്രമീകരണം അതിന്റെ അഡ്‌സോർപ്ഷൻ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമാണ്.

La യുടെ ഹാർഡ് ആസിഡും ഫ്ലൂറിനിന്റെ ഹാർഡ് ബേസിസിറ്റിയും കാരണം, La യും ഫ്ലൂറിൻ അയോണുകളും തമ്മിൽ ശക്തമായ ഒരു അടുപ്പം നിലനിൽക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഒരു മോഡിഫയറായി La യ്ക്ക് ഫ്ലൂറൈഡിന്റെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ചില പഠനങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, അപൂർവ എർത്ത് ആഡ്‌സോർബന്റുകളുടെ ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത കുറവായതിനാൽ, കൂടുതൽ അപൂർവ എർത്ത് ലായനികൾ ലായനിയിലേക്ക് ഒഴുകുന്നു, ഇത് ദ്വിതീയ ജല മലിനീകരണത്തിനും മനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യത്തിന് ദോഷത്തിനും കാരണമാകുന്നു. മറുവശത്ത്, ജല പരിതസ്ഥിതിയിൽ അലുമിനിയത്തിന്റെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത മനുഷ്യന്റെ ആരോഗ്യത്തിന് വിഷകരമായ ഒന്നാണ്. അതിനാൽ, ഫ്ലൂറിൻ നീക്കം ചെയ്യൽ പ്രക്രിയയിൽ നല്ല സ്ഥിരതയുള്ളതും മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ചോർച്ചയോ ചോർച്ച കുറവോ ഇല്ലാത്തതുമായ ഒരുതരം സംയോജിത അഡ്‌സോർബന്റ് തയ്യാറാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. La യും Ce യും പരിഷ്‌ക്കരിച്ച MA ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ രീതി (La/MA, Ce/MA) ഉപയോഗിച്ചാണ് തയ്യാറാക്കിയത്. അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ ആദ്യമായി MA ഉപരിതലത്തിൽ വിജയകരമായി ലോഡുചെയ്‌തു, ഇതിന് ഉയർന്ന ഡീഫ്ലൂറിനേഷൻ പ്രകടനം ഉണ്ടായിരുന്നു. ഫ്ലൂറിൻ നീക്കം ചെയ്യലിന്റെ പ്രധാന സംവിധാനങ്ങൾ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് അഡോർപ്ഷൻ, കെമിക്കൽ അഡോർപ്ഷൻ എന്നിവയാണ്, ഉപരിതല പോസിറ്റീവ് ചാർജിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ ആകർഷണവും ലിഗാൻഡ് എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രതിപ്രവർത്തനവും ഉപരിതല ഹൈഡ്രോക്‌സിലുമായി സംയോജിക്കുന്നു, അഡോർബന്റ് പ്രതലത്തിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പ് F- യുമായി ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, La, Ce എന്നിവയുടെ പരിഷ്‌ക്കരണം ഫ്ലൂറിനിന്റെ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, La/MA-യിൽ കൂടുതൽ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ അഡോർപ്ഷൻ സൈറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ F-ന്റെ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി La/MA>Ce/MA>MA എന്ന ക്രമത്തിലാണ്. പ്രാരംഭ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഫ്ലൂറിനിന്റെ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി വർദ്ധിക്കുന്നു. pH 5~9 ആയിരിക്കുമ്പോഴാണ് അഡോർപ്ഷൻ പ്രഭാവം ഏറ്റവും മികച്ചത്, കൂടാതെ ഫ്ലൂറിനിന്റെ അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയ ലാങ്‌മുയിർ ഐസോതെർമൽ അഡോർപ്ഷൻ മോഡലുമായി യോജിക്കുന്നു. കൂടാതെ, അലുമിനയിലെ സൾഫേറ്റ് അയോണുകളുടെ മാലിന്യങ്ങൾ സാമ്പിളുകളുടെ ഗുണനിലവാരത്തെയും സാരമായി ബാധിക്കും. അപൂർവ ഭൂമി പരിഷ്കരിച്ച അലുമിനയെക്കുറിച്ചുള്ള അനുബന്ധ ഗവേഷണങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, വ്യാവസായികമായി ഉപയോഗിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള അഡ്‌സോർബന്റ് പ്രക്രിയയിലാണ് മിക്ക ഗവേഷണങ്ങളും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്. ഭാവിയിൽ, സിങ്ക് സൾഫേറ്റ് ലായനിയിലെ ഫ്ലൂറിൻ കോംപ്ലക്‌സിന്റെ വിഘടന സംവിധാനവും ഫ്ലൂറിൻ അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷൻ സവിശേഷതകളും നമുക്ക് പഠിക്കാം, സിങ്ക് ഹൈഡ്രോമെറ്റലർജി സിസ്റ്റത്തിൽ സിങ്ക് സൾഫേറ്റ് ലായനിയുടെ ഡീഫ്ലൂറിനേഷനായി കാര്യക്ഷമവും കുറഞ്ഞ ചെലവും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതുമായ ഫ്ലൂറിൻ അയോൺ അഡ്‌സോർബന്റ് നേടാം, കൂടാതെ അപൂർവ ഭൂമി എംഎ നാനോ അഡ്‌സോർബന്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഉയർന്ന ഫ്ലൂറിൻ ലായനി ചികിത്സിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണ മാതൃക സ്ഥാപിക്കാം.

3.2 കാറ്റലിസ്റ്റ്

3.2.1 മീഥേനിന്റെ ഡ്രൈ റിഫോർമിംഗ്

പോറസ് വസ്തുക്കളുടെ അസിഡിറ്റി (ബേസിസിറ്റി) ക്രമീകരിക്കാനും, ഓക്സിജൻ ഒഴിവ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും, ഏകീകൃത വിസർജ്ജനം, നാനോമീറ്റർ സ്കെയിൽ, സ്ഥിരത എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കാറ്റലിസ്റ്റുകളെ സമന്വയിപ്പിക്കാനും അപൂർവ എർത്തിന് കഴിയും. CO2 ന്റെ മീഥനേഷൻ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിന് നോബിൾ ലോഹങ്ങളെയും സംക്രമണ ലോഹങ്ങളെയും പിന്തുണയ്ക്കാൻ ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിലവിൽ, അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരിച്ച മെസോപോറസ് വസ്തുക്കൾ മീഥേൻ ഡ്രൈ റിഫോർമിംഗ് (MDR), VOC-കളുടെ ഫോട്ടോകാറ്റലിറ്റിക് ഡീഗ്രഡേഷൻ, ടെയിൽ ഗ്യാസ് ശുദ്ധീകരണം എന്നിവയിലേക്ക് വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. നോബിൾ ലോഹങ്ങൾ (Pd, Ru, Rh, മുതലായവ) മറ്റ് സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ (Co, Fe, മുതലായവ) എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, Ni/Al2O3 കാറ്റലിസ്റ്റ് അതിന്റെ ഉയർന്ന കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനത്തിനും സെലക്റ്റിവിറ്റിക്കും, ഉയർന്ന സ്ഥിരതയ്ക്കും മീഥേനിനുള്ള കുറഞ്ഞ ചെലവിനും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, Ni/Al2O3 ന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ Ni നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ സിന്ററിംഗും കാർബൺ നിക്ഷേപവും ഉൽപ്രേരകത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള നിർജ്ജീവീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനം, സ്ഥിരത, സ്കോർച്ച് പ്രതിരോധം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആക്സിലറന്റ് ചേർക്കുക, കാറ്റലറ്റിക് കാരിയർ പരിഷ്കരിക്കുക, തയ്യാറെടുപ്പ് റൂട്ട് മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. പൊതുവേ, അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ വൈവിധ്യമാർന്ന കാറ്റലിസ്റ്റുകളിൽ ഘടനാപരവും ഇലക്ട്രോണിക് പ്രൊമോട്ടറുകളുമായി ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ CeO2 ശക്തമായ ലോഹ പിന്തുണാ ഇടപെടലിലൂടെ Ni യുടെ വ്യാപനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ലോഹ Ni യുടെ ഗുണങ്ങളെ മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു.

ലോഹങ്ങളുടെ വ്യാപനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും സജീവ ലോഹങ്ങളുടെ സംയോജനം തടയുന്നതിന് നിയന്ത്രണം നൽകുന്നതിനും MA വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഓക്സിജൻ സംഭരണ ​​ശേഷിയുള്ള La2O3, പരിവർത്തന പ്രക്രിയയിൽ കാർബൺ പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ La2O3, ഉയർന്ന പരിഷ്കരണ പ്രവർത്തനവും പ്രതിരോധശേഷിയുമുള്ള മെസോപോറസ് അലുമിനയിൽ Co യുടെ വ്യാപനത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. La2O3പ്രോമോട്ടർ Co/MA കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ MDR പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ Co3O4, CoAl2O4ഘട്ടങ്ങൾ കാറ്റലിസ്റ്റ് പ്രതലത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വളരെ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന La2O3 ന് 8nm~10nm ന്റെ ചെറിയ ധാന്യങ്ങളുണ്ട്. MDR പ്രക്രിയയിൽ, La2O3 ഉം CO2 ഉം തമ്മിലുള്ള ഇൻ-സിറ്റു പ്രതിപ്രവർത്തനം La2O2CO3mesophase രൂപപ്പെടുത്തി, ഇത് കാറ്റലിസ്റ്റ് പ്രതലത്തിൽ CxHy ഫലപ്രദമായി ഇല്ലാതാക്കാൻ പ്രേരിപ്പിച്ചു. La2O3 ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ സാന്ദ്രത നൽകുന്നതിലൂടെയും 10% Co/MA ൽ ഓക്സിജൻ ഒഴിവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയും ഹൈഡ്രജൻ കുറയ്ക്കൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. La2O3 ചേർക്കുന്നത് CH4 ഉപഭോഗത്തിന്റെ ദൃശ്യമായ സജീവമാക്കൽ ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കുന്നു. അതിനാൽ, 1073K K ൽ CH4 ന്റെ പരിവർത്തന നിരക്ക് 93.7% ആയി വർദ്ധിച്ചു. La2O3 ന്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ ഉത്തേജക പ്രവർത്തനം മെച്ചപ്പെടുത്തി, H2 ന്റെ കുറവ് പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു, Co0 സജീവ സൈറ്റുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിപ്പിച്ചു, കുറച്ച് നിക്ഷേപിച്ച കാർബൺ ഉൽ‌പാദിപ്പിച്ചു, ഓക്സിജൻ ഒഴിവ് 73.3% ആയി വർദ്ധിപ്പിച്ചു.

ലി സിയാവോഫെങ്ങിൽ തുല്യ അളവിലുള്ള ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ രീതിയിലൂടെ Ni/Al2O3 കാറ്റലിസ്റ്റിൽ Ce, Pr എന്നിവയെ പിന്തുണച്ചു. Ce, Pr എന്നിവ ചേർത്തതിനുശേഷം, H2 ലേക്കുള്ള സെലക്റ്റിവിറ്റി വർദ്ധിച്ചു, CO ലേക്കുള്ള സെലക്റ്റിവിറ്റി കുറഞ്ഞു. Pr പരിഷ്കരിച്ച MDR-ന് മികച്ച കാറ്റലറ്റിക് കഴിവുണ്ടായിരുന്നു, H2 ലേക്കുള്ള സെലക്റ്റിവിറ്റി 64.5% ൽ നിന്ന് 75.6% ആയി വർദ്ധിച്ചു, അതേസമയം CO ലേക്കുള്ള സെലക്റ്റിവിറ്റി 31.4% ൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞു. പെങ് ഷുജിംഗ് തുടങ്ങിയവർ സോൾ-ജെൽ രീതി ഉപയോഗിച്ചു, അലുമിനിയം ഐസോപ്രോപോക്സൈഡ്, ഐസോപ്രോപനോൾ ലായകവും സെറിയം നൈട്രേറ്റ് ഹെക്സാഹൈഡ്രേറ്റും ഉപയോഗിച്ച് Ce- പരിഷ്കരിച്ച MA തയ്യാറാക്കി. ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം ചെറുതായി വർദ്ധിച്ചു. Ce ചേർത്തത് MA ഉപരിതലത്തിൽ വടി പോലുള്ള നാനോകണങ്ങളുടെ സംയോജനം കുറച്ചു. γ- Al2O3 ന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ചില ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ അടിസ്ഥാനപരമായി Ce സംയുക്തങ്ങളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരുന്നു. MA യുടെ താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെട്ടു, 1000℃ ൽ 10 മണിക്കൂർ കാൽസിനേഷനുശേഷം ക്രിസ്റ്റൽ ഫേസ് പരിവർത്തനം സംഭവിച്ചില്ല. വാങ് ബാവോയി തുടങ്ങിയവർ. കോപ്രെസിപിറ്റേഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച് എംഎ മെറ്റീരിയൽ CeO2-Al2O4 തയ്യാറാക്കി. ക്യൂബിക് ചെറിയ ധാന്യങ്ങളുള്ള CeO2 അലുമിനയിൽ ഏകതാനമായി ചിതറിക്കിടന്നു. CeO2-Al2O4-ൽ Co, Mo എന്നിവയെ പിന്തുണച്ചതിനുശേഷം, അലുമിനയും സജീവ ഘടകമായ Co, Mo എന്നിവ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം CEO2 ഫലപ്രദമായി തടഞ്ഞു.

MDR-നുള്ള കോ/എംഎ കാറ്റലിസ്റ്റുമായി അപൂർവ ഭൂമി പ്രൊമോട്ടറുകൾ (La, Ce, y, Sm) സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഈ പ്രക്രിയ ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. അപൂർവ ഭൂമി പ്രൊമോട്ടറുകൾക്ക് MA കാരിയറിലുള്ള Co യുടെ വ്യാപനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും കോ കണികകളുടെ സംയോജനം തടയാനും കഴിയും. കണികാ വലിപ്പം ചെറുതാകുമ്പോൾ, Co-MA പ്രതിപ്രവർത്തനം ശക്തമാകും, YCo/MA കാറ്റലിസ്റ്റിലെ കാറ്റലിസ്റ്റും സിന്ററിംഗ് കഴിവും ശക്തമാകും, കൂടാതെ നിരവധി പ്രൊമോട്ടറുകളുടെ MDR പ്രവർത്തനത്തിലും കാർബൺ നിക്ഷേപത്തിലും പോസിറ്റീവ് ഇഫക്റ്റുകൾ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യും. ചിത്രം 4 1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1-ൽ 8 മണിക്കൂർ MDR ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷമുള്ള ഒരു HRTEM ഇമേജേജാണ്. കോ കണികകൾ കറുത്ത പാടുകളുടെ രൂപത്തിലും MA കാരിയറുകളിൽ ചാരനിറത്തിലുള്ള രൂപത്തിലും നിലനിൽക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോൺ സാന്ദ്രതയുടെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. 10%Co/MA ഉള്ള HRTEM ഇമേജിൽ (ചിത്രം 4b), ma കാരിയറുകളിൽ Co ലോഹ കണങ്ങളുടെ സംയോജനം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അപൂർവ ഭൂമി പ്രമോട്ടറിന്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ Co കണങ്ങളെ 11.0nm~12.5nm ആയി കുറയ്ക്കുന്നു. YCo/MA ന് ശക്തമായ Co-MA പ്രതിപ്രവർത്തനം ഉണ്ട്, കൂടാതെ അതിന്റെ സിന്ററിംഗ് പ്രകടനം മറ്റ് ഉൽപ്രേരകങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മികച്ചതാണ്. കൂടാതെ, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. 4b മുതൽ 4f വരെ, ഉൽപ്രേരകങ്ങളിൽ പൊള്ളയായ കാർബൺ നാനോവയറുകൾ (CNF) ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് വാതക പ്രവാഹവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും ഉൽപ്രേരകത്തെ നിർജ്ജീവമാക്കുന്നതിൽ നിന്ന് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചിത്രം 3 Co/MA കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങളിലും MDR കാറ്റലിസ്റ്റ് പ്രകടനത്തിലും അപൂർവ ഭൂമി കൂട്ടിച്ചേർക്കലിന്റെ പ്രഭാവം.

3.2.2 ഡീഓക്സിഡേഷൻ ഉൽപ്രേരകം

Ce-ഡോപ്പഡ് ചെയ്ത Fe-അധിഷ്ഠിത ഡീഓക്‌സിഡേഷൻ ഉൽപ്രേരകമായ Fe2O3/Meso-CeAl, CO2 എന്ന സോഫ്റ്റ് ഓക്‌സിഡന്റുമായി 1- ബ്യൂട്ടീന്റെ ഓക്‌സിഡേറ്റീവ് ഡീഹൈഡ്രജനേഷൻ വഴിയാണ് തയ്യാറാക്കിയത്, കൂടാതെ 1,3- ബ്യൂട്ടാഡീൻ (BD) സമന്വയത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചു. അലുമിന മാട്രിക്സിൽ Ce വളരെ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, കൂടാതെ Fe2O3/meso വളരെ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു Fe2O3/Meso-CeAl-100 ഉൽപ്രേരകത്തിന് ഉയർന്ന ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഇരുമ്പ് സ്പീഷീസുകളും നല്ല ഘടനാപരമായ ഗുണങ്ങളും മാത്രമല്ല, നല്ല ഓക്സിജൻ സംഭരണ ​​ശേഷിയും ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഇതിന് CO2 ന്റെ നല്ല ആഗിരണം, സജീവമാക്കൽ ശേഷി എന്നിവയുണ്ട്. ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, TEM ചിത്രങ്ങൾ Fe2O3/Meso-CeAl-100 ക്രമമാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു. MesoCeAl-100 ന്റെ പുഴു പോലുള്ള ചാനൽ ഘടന അയഞ്ഞതും സുഷിരങ്ങളുള്ളതുമാണെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉയർന്ന ചിതറിക്കിടക്കുന്ന Ce അലുമിന മാട്രിക്സിൽ വിജയകരമായി ഡോപ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മോട്ടോർ വാഹനങ്ങളുടെ വളരെ കുറഞ്ഞ എമിഷൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്ന നോബിൾ മെറ്റൽ കാറ്റലിസ്റ്റ് കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത സുഷിര ഘടന, നല്ല ഹൈഡ്രോതെർമൽ സ്ഥിരത, വലിയ ഓക്സിജൻ സംഭരണ ​​ശേഷി എന്നിവയാൽ സമ്പന്നമാണ്.

3.2.3 വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള കാറ്റലിസ്റ്റ്

ഓട്ടോമോട്ടീവ് കാറ്റലിസ്റ്റ് കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് Pd-Rh പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ക്വാട്ടേണറി അലുമിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അപൂർവ എർത്ത് കോംപ്ലക്സുകൾ AlCeZrTiOx, AlLaZrTiOx എന്നിവ. മെസോപോറസ് അലുമിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അപൂർവ എർത്ത് കോംപ്ലക്സ് Pd-Rh/ALC നല്ല ഈടുതൽ ഉള്ള ഒരു CNG വാഹന എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് ശുദ്ധീകരണ കാറ്റലിസ്റ്റായി വിജയകരമായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ CNG വാഹന എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് വാതകത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകമായ CH4 ന്റെ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത 97.8% വരെ ഉയർന്നതാണ്. സ്വയം-അസംബ്ലി സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് ആ അപൂർവ എർത്ത് മാ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയൽ തയ്യാറാക്കാൻ ഒരു ഹൈഡ്രോതെർമൽ വൺ-സ്റ്റെപ്പ് രീതി സ്വീകരിക്കുക, മെറ്റാസ്റ്റബിൾ അവസ്ഥയും ഉയർന്ന അഗ്രഗേഷനുമുള്ള ഓർഡർ ചെയ്ത മെസോപോറസ് മുൻഗാമികളെ സമന്വയിപ്പിച്ചു, RE-Al ന്റെ സിന്തസിസ് "കോമ്പൗണ്ട് ഗ്രോത്ത് യൂണിറ്റ്" എന്ന മാതൃകയുമായി പൊരുത്തപ്പെട്ടു, അങ്ങനെ ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് പോസ്റ്റ്-മൗണ്ടഡ് ത്രീ-വേ കാറ്റലറ്റിക് കൺവെർട്ടറിന്റെ ശുദ്ധീകരണം യാഥാർത്ഥ്യമായി.

ma (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e), SmCo/MA(f) എന്നിവയുടെ ചിത്രം 4 HRTEM ചിത്രങ്ങൾ

ചിത്രം 5 Fe2O3/Meso-CeAl-100 ന്റെ TEM ഇമേജ് (A) ഉം EDS എലമെന്റ് ഡയഗ്രം (b,c) ഉം.

3.3 തിളക്കമുള്ള പ്രകടനം

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജ നിലകൾക്കിടയിൽ പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ എളുപ്പത്തിൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുകയും പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രകാശ പദാർത്ഥങ്ങൾ തയ്യാറാക്കാൻ അപൂർവ ഭൂമി അയോണുകൾ പലപ്പോഴും ആക്റ്റിവേറ്ററുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കോപ്രെസിപിറ്റേഷൻ രീതിയിലൂടെയും അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് രീതിയിലൂടെയും അലുമിനിയം ഫോസ്ഫേറ്റ് ഹോളോ മൈക്രോസ്ഫിയറുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ അപൂർവ ഭൂമി അയോണുകൾ ലോഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ പ്രകാശ പദാർത്ഥങ്ങളായ AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) തയ്യാറാക്കാനും കഴിയും. പ്രകാശ തരംഗദൈർഘ്യം അൾട്രാവയലറ്റിനടുത്തുള്ള മേഖലയിലാണ്. അതിന്റെ ജഡത്വം, കുറഞ്ഞ ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കം, കുറഞ്ഞ ചാലകത എന്നിവ കാരണം MA നേർത്ത ഫിലിമുകളാക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് വൈദ്യുത, ​​ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, നേർത്ത ഫിലിമുകൾ, തടസ്സങ്ങൾ, സെൻസറുകൾ മുതലായവയ്ക്ക് ബാധകമാക്കുന്നു. ഏകമാന ഫോട്ടോണിക് ക്രിസ്റ്റലുകൾ, ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദനം, ആന്റി-റിഫ്ലക്ഷൻ കോട്ടിംഗുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് പ്രതികരണ സെൻസിംഗ് ചെയ്യാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ നിശ്ചിത ഒപ്റ്റിക്കൽ പാത്ത് ദൈർഘ്യമുള്ള സ്റ്റാക്ക് ഫിലിമുകളാണ്, അതിനാൽ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയും കനവും നിയന്ത്രിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. നിലവിൽ, ഉയർന്ന റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയുള്ള ടൈറ്റാനിയം ഡൈഓക്സൈഡും സിർക്കോണിയം ഓക്സൈഡും കുറഞ്ഞ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയുള്ള സിലിക്കൺ ഡൈഓക്സൈഡും പലപ്പോഴും അത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനും നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഉപരിതല രാസ ഗുണങ്ങളുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ലഭ്യത പരിധി വിപുലീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് നൂതന ഫോട്ടോൺ സെൻസറുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ രൂപകൽപ്പനയിൽ എംഎ, ഓക്സിഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ഫിലിമുകളുടെ ആമുഖം വലിയ സാധ്യതകൾ കാണിക്കുന്നു, കാരണം റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന് സമാനമാണ്. എന്നാൽ രാസ ഗുണങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമാണ്.

3.4 താപ സ്ഥിരത

താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സിന്ററിംഗ് MA കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ ഉപയോഗ ഫലത്തെ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കുറയുകയും γ-Al2O3in ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘട്ടം δ, θ മുതൽ χ ഘട്ടങ്ങളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. അപൂർവ ഭൂമി വസ്തുക്കൾക്ക് നല്ല രാസ സ്ഥിരതയും താപ സ്ഥിരതയും, ഉയർന്ന പൊരുത്തപ്പെടുത്തലും, എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമായതും വിലകുറഞ്ഞതുമായ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുമുണ്ട്. അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് കാരിയറിന്റെ താപ സ്ഥിരത, ഉയർന്ന താപനില ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്താനും കാരിയറിന്റെ ഉപരിതല അസിഡിറ്റി ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയും. La, Ce എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നതും പഠിച്ചതുമായ പരിഷ്ക്കരണ ഘടകങ്ങൾ. അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് അലുമിന കണങ്ങളുടെ ബൾക്ക് ഡിഫ്യൂഷനെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നുവെന്ന് ലു വെയ്ഗുവാങ്ങും മറ്റുള്ളവരും കണ്ടെത്തി, La, Ce എന്നിവ അലുമിനയുടെ ഉപരിതലത്തിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ സംരക്ഷിച്ചു, സിന്ററിംഗും ഘട്ടം പരിവർത്തനവും തടഞ്ഞു, ഉയർന്ന താപനിലയുടെ മെസോപോറസ് ഘടനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ കുറച്ചു. തയ്യാറാക്കിയ അലുമിനയ്ക്ക് ഇപ്പോഴും ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും സുഷിരങ്ങളുടെ അളവും ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, വളരെയധികം അല്ലെങ്കിൽ വളരെ കുറച്ച് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകം അലുമിനയുടെ താപ സ്ഥിരത കുറയ്ക്കും. ലി യാങ്കിയു തുടങ്ങിയവർ. γ-Al2O3 ലേക്ക് 5% La2O3 ചേർത്തു, ഇത് താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അലുമിന കാരിയറിന്റെ സുഷിര വ്യാപ്തവും നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. ചിത്രം 6 ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, La2O3 γ-Al2O3 ലേക്ക് ചേർത്തു, അപൂർവ ഭൂമി സംയുക്ത കാരിയറിന്റെ താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുക.

La മുതൽ MA വരെയുള്ള നാനോ-ഫൈബ്രസ് കണികകളെ ഡോപ്പിംഗ് ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, താപ ചികിത്സ താപനില വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ MA-La യുടെ BET ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും സുഷിരത്തിന്റെ അളവും MA യേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ La ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഡോപ്പിംഗ് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സിന്ററിംഗിൽ വ്യക്തമായ മന്ദഗതിയിലുള്ള ഫലമുണ്ടാക്കുന്നു. ചിത്രം 7 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, La ധാന്യ വളർച്ചയുടെയും ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തിന്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ തടയുന്നു, അതേസമയം ചിത്രം 7a, 7c എന്നിവ നാനോ-ഫൈബ്രസ് കണങ്ങളുടെ ശേഖരണം കാണിക്കുന്നു. ചിത്രം 7b ൽ, 1200℃-ൽ കാൽസിനേഷൻ വഴി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വലിയ കണങ്ങളുടെ വ്യാസം ഏകദേശം 100nm ആണ്. ഇത് MA യുടെ ഗണ്യമായ സിന്ററിംഗ് അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. കൂടാതെ, MA-1200 നെ അപേക്ഷിച്ച്, MA-La-1200 ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നില്ല. La ചേർത്താൽ, നാനോ-ഫൈബർ കണങ്ങൾക്ക് മികച്ച സിന്ററിംഗ് കഴിവുണ്ട്. ഉയർന്ന കാൽസിനേഷൻ താപനിലയിൽ പോലും, ഡോപ്പ് ചെയ്ത La ഇപ്പോഴും MA ഉപരിതലത്തിൽ വളരെ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു. C3H8 ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ Pd കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ കാരിയർ ആയി ലാ പരിഷ്കരിച്ച MA ഉപയോഗിക്കാം.

ചിത്രം. 6 അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഉള്ളതും ഇല്ലാത്തതുമായ സിന്ററിംഗ് അലുമിനയുടെ ഘടന മാതൃക

MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c), MA-La-1200(d) എന്നിവയുടെ ചിത്രം 7 TEM ചിത്രങ്ങൾ

4 തീരുമാനം

അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരിച്ച എംഎ വസ്തുക്കളുടെ തയ്യാറാക്കലിന്റെയും പ്രവർത്തനപരവുമായ പ്രയോഗത്തിന്റെ പുരോഗതി പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരിച്ച എംഎ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാറ്റലറ്റിക് പ്രയോഗം, താപ സ്ഥിരത, ആഗിരണം എന്നിവയിൽ ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, പല വസ്തുക്കൾക്കും ഉയർന്ന വില, കുറഞ്ഞ ഡോപ്പിംഗ് അളവ്, മോശം ക്രമം എന്നിവയുണ്ട്, വ്യാവസായികവൽക്കരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. ഭാവിയിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ജോലികൾ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്: അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരിച്ച എംഎയുടെ ഘടനയും ഘടനയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക, ഉചിതമായ പ്രക്രിയ തിരഞ്ഞെടുക്കുക, പ്രവർത്തനപരമായ വികസനം പാലിക്കുക; ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിനും പ്രവർത്തന പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണ മാതൃക സ്ഥാപിക്കുക; ചൈനയുടെ അപൂർവ എർത്ത് വിഭവങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങൾ പരമാവധിയാക്കുന്നതിന്, അപൂർവ എർത്ത് എംഎ പരിഷ്കരണത്തിന്റെ സംവിധാനം നാം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യണം, അപൂർവ എർത്ത് പരിഷ്കരിച്ച എംഎ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള സിദ്ധാന്തവും പ്രക്രിയയും മെച്ചപ്പെടുത്തണം.

ഫണ്ട് പ്രോജക്റ്റ്: ഷാൻസി സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി ഓവറോൾ ഇന്നൊവേഷൻ പ്രോജക്റ്റ് (2011KTDZ01-04-01); ഷാൻസി പ്രവിശ്യ 2019 പ്രത്യേക ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ പ്രോജക്റ്റ് (19JK0490); ഷി 'ആൻ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ആർക്കിടെക്ചർ ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ ഹുവാക്കിംഗ് കോളേജിന്റെ 2020 പ്രത്യേക ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ പ്രോജക്റ്റ് (20KY02)

ഉറവിടം: അപൂർവ ഭൂമി