ក្នុងចំណោមអុកស៊ីដដែលមិនមែនជាស៊ីលីស អាលុយមីញ៉ូមមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកល្អ ធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងធន់នឹងការ corrosion ខណៈពេលដែល alumina mesoporous (MA) មានទំហំរន្ធញើសដែលអាចលៃតម្រូវបាន តំបន់ជាក់លាក់ធំ បរិមាណរន្ធញើសធំ និងតម្លៃផលិតកម្មទាប ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងកាតាលីករ។ ការគ្រប់គ្រងការបញ្ចេញថ្នាំ ការស្រូបយក និងផ្នែកផ្សេងទៀត ដូចជាការបំបែក ការបំបែកអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីដ្រូស៊ុលហ្វួរីសនៃវត្ថុធាតុដើមប្រេង។ ប្រើក្នុងឧស្សាហកម្ម ប៉ុន្តែវានឹងប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់សកម្មភាពរបស់អាលុយមីណា អាយុកាលសេវាកម្ម និងការជ្រើសរើសកាតាលីករ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងដំណើរការនៃការបន្សុតផ្សែងរថយន្ត សារធាតុបំពុលដែលបានដាក់ចេញពីសារធាតុបន្ថែមប្រេងម៉ាស៊ីននឹងបង្កើតជាកូកាកូឡា ដែលនឹងនាំទៅដល់ការស្ទះរន្ធញើសកាតាលីករ ដូច្នេះកាត់បន្ថយសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ។ Surfactant អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកែតម្រូវរចនាសម្ព័ន្ធនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអាលុយមីណាដើម្បីបង្កើត MA. ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការកាតាលីកររបស់វា។
MA មានឥទ្ធិពលកំហិត ហើយលោហៈសកម្មត្រូវបានអសកម្មបន្ទាប់ពីការធ្វើសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ លើសពីនេះទៀតបន្ទាប់ពីការ calcination សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ រចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous ដួលរលំ គ្រោងឆ្អឹង MA ស្ថិតក្នុងស្ថានភាពអម៉ូហ្វីស ហើយទឹកអាស៊ីតលើផ្ទៃមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការរបស់វាក្នុងវិស័យមុខងារ។ ការព្យាបាលការកែប្រែគឺតែងតែត្រូវការដើម្បីកែលម្អសកម្មភាពកាតាលីករ ស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous ស្ថេរភាពកម្ដៅលើផ្ទៃ និងអាស៊ីតនៃផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុដើម MA។ ក្រុមការកែប្រែទូទៅរួមមាន heteroatoms ដែក (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr ជាដើម។ ) និងអុកស៊ីដលោហៈ (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7 ។ល។) ផ្ទុកលើផ្ទៃ MA ឬសារធាតុ doped ចូលទៅក្នុងគ្រោងឆ្អឹង។
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រុងពិសេសនៃធាតុកម្រនៃផែនដីធ្វើឱ្យសមាសធាតុរបស់វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិក អគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកពិសេស ហើយត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងសម្ភារៈកាតាលីករ សម្ភារៈ photoelectric សម្ភារៈ adsorption និងវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិច។ សារធាតុ mesoporous ដែលបានកែប្រែផែនដីដ៏កម្រអាចកែតម្រូវទ្រព្យសម្បត្តិអាស៊ីត (អាល់កាឡាំង) បង្កើនភាពទំនេររបស់អុកស៊ីហ៊្សែន និងសំយោគកាតាលីករ nanocrystalline លោហៈជាមួយនឹងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយឯកសណ្ឋាន និងមាត្រដ្ឋាន nanometer មានស្ថេរភាព។ វត្ថុធាតុ porous និងកម្រផែនដីអាចកែលម្អការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលើផ្ទៃនៃលោហៈ nanocrystals និងស្ថេរភាព និងការបញ្ចេញកាបូន។ ភាពធន់នៃកាតាលីករ។ នៅក្នុងក្រដាសនេះ ការកែប្រែ និងមុខងាររបស់ MA កម្រនឹងត្រូវបានណែនាំ ដើម្បីកែលម្អដំណើរការកាតាលីករ ស្ថេរភាពកម្ដៅ សមត្ថភាពផ្ទុកអុកស៊ីហ្សែន ផ្ទៃជាក់លាក់ និងរចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើស។
ការរៀបចំ 1 MA
1.1 ការរៀបចំនាវាផ្ទុកអាលុយមីញ៉ូម
វិធីសាស្រ្តរៀបចំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន alumina កំណត់ការបែងចែករចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើសរបស់វា ហើយវិធីសាស្ត្ររៀបចំទូទៅរបស់វារួមមាន pseudo-boehmite (PB) dehydration method និង sol-gel method ។ Pseudoboehmite (PB) ត្រូវបានស្នើឡើងជាលើកដំបូងដោយ Calvet ហើយ H+ បានជំរុញការ peptization ដើម្បីទទួលបាន γ-AlOOH colloidal PB ដែលមានទឹក interlayer ដែលត្រូវបាន calcined និង dehydrated នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើម្បីបង្កើត alumina ។ យោងទៅតាមវត្ថុធាតុដើមផ្សេងៗគ្នា វាជារឿយៗត្រូវបានបែងចែកទៅជាវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀង វិធីសាស្ត្រកាបូននីយកម្ម និងវិធីសាស្ត្រអ៊ីដ្រូលីស្យូមអាល់កុល។ ភាពរលាយនៃ PB ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយគ្រីស្តាល់ ហើយវាត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃគ្រីស្តាល់ ហើយក៏ត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផងដែរ។
PB ជាធម្មតាត្រូវបានរៀបចំដោយវិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀង។ អាល់កាឡាំងត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងសូលុយស្យុង aluminate ឬអាស៊ីតត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយ aluminate និង precipitated ដើម្បីទទួលបាន alumina hydrated (alkali precipitation) ឬអាស៊ីតត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុង aluminate precipitation ដើម្បីទទួលបាន alumina monohydrate ដែលត្រូវបានលាង ស្ងួត និង calcined ដើម្បីទទួលបាន PB ។ វិធីសាស្រ្តទឹកភ្លៀងមានភាពងាយស្រួលក្នុងប្រតិបត្តិការ និងចំណាយតិច ដែលជារឿយៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម ប៉ុន្តែវាត្រូវបានរងឥទ្ធិពលដោយកត្តាជាច្រើន (ដំណោះស្រាយ pH ការផ្តោតអារម្មណ៍ សីតុណ្ហភាព។ នៅក្នុងវិធីកាបូននីយកម្ម Al(OH)3 ត្រូវបានទទួលដោយប្រតិកម្មនៃ CO2 និង NaAlO2 ហើយ PB អាចទទួលបានបន្ទាប់ពីភាពចាស់។ វិធីសាស្រ្តនេះមានគុណសម្បត្តិនៃប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ គុណភាពផលិតផលខ្ពស់ គ្មានការបំពុល និងចំណាយតិច ហើយអាចរៀបចំអាលុយមីញ៉ូជាមួយនឹងសកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់ ធន់នឹងការច្រេះល្អ និងផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ជាមួយនឹងការវិនិយោគទាប និងត្រលប់មកវិញខ្ពស់។ វិធីសាស្ត្រអ៊ីដ្រូលីស្យូមអាល់កុកអ៊ីដ្រូលីស៊ីតត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាញឹកញាប់។ ដើម្បីរៀបចំ PB ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ អាលុយមីញ៉ូម alkoxide ត្រូវបាន hydrolyzed ដើម្បីបង្កើតជាអាលុយមីញ៉ូមអុកស៊ីដ monohydrate ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានព្យាបាលដើម្បីទទួលបាន PB ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ដែលមានគ្រីស្តាល់ល្អទំហំភាគល្អិតឯកសណ្ឋានការចែកចាយទំហំរន្ធញើសប្រមូលផ្តុំនិងភាពសុចរិតខ្ពស់នៃភាគល្អិតស្វ៊ែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដំណើរការនេះគឺស្មុគស្មាញ ហើយវាពិបាកក្នុងការស្តារឡើងវិញ ដោយសារតែការប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយសរីរាង្គពុលមួយចំនួន។
លើសពីនេះ អំបិលអសរីរាង្គ ឬសមាសធាតុសរីរាង្គនៃលោហធាតុ ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការរៀបចំមុនគេនៃអាលុយមីណា ដោយវិធីសាស្ត្រ sol-gel ហើយទឹកសុទ្ធ ឬសារធាតុរំលាយសរីរាង្គត្រូវបានបន្ថែម ដើម្បីរៀបចំដំណោះស្រាយដើម្បីបង្កើតសូលុយស្យុង ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានកិន ស្ងួត និងអាំង។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ដំណើរការនៃការរៀបចំអាលុយមីណានៅតែត្រូវបានកែលម្អដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រនៃការខះជាតិទឹក PB ហើយវិធីសាស្ត្រកាបូននីយកម្មបានក្លាយទៅជាវិធីសាស្រ្តចម្បងសម្រាប់ការផលិតអាលុយមីញ៉ូក្នុងឧស្សាហកម្មដោយសារតែសេដ្ឋកិច្ច និងការការពារបរិស្ថាន។ អាលុយមីណាដែលរៀបចំដោយវិធីសាស្ត្រសូលជែលបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ច្រើន។ ដោយសារតែការចែកចាយទំហំរន្ធញើសកាន់តែឯកសណ្ឋានរបស់វា ដែលជាវិធីសាស្ត្រដ៏មានសក្តានុពលមួយ ប៉ុន្តែចាំបាច់ត្រូវកែលម្អ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការអនុវត្តឧស្សាហកម្ម។
1.2 ការរៀបចំ MA
អាលុយមីញ៉ូធម្មតាមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការមុខងារបានទេដូច្នេះវាចាំបាច់ដើម្បីរៀបចំ MA ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ វិធីសាស្រ្តសំយោគជាធម្មតារួមមាន: វិធីសាស្ត្រណាណូ-ខាសជាមួយផ្សិតកាបូនជាគំរូរឹង។ ការសំយោគ SDA៖ ដំណើរការប្រមូលផ្តុំដោយខ្លួនឯងដែលបណ្តាលមកពីការហួត (EISA) នៅក្នុងវត្តមាននៃគំរូទន់ដូចជា SDA និងសារធាតុ surfactants cationic, anionic ឬ nonionic ផ្សេងទៀត។
1.2.1 ដំណើរការ EISA
គំរូទន់ត្រូវបានប្រើក្នុងស្ថានភាពអាស៊ីត ដែលជៀសវាងដំណើរការស្មុគស្មាញ និងប្រើប្រាស់ពេលវេលានៃវិធីសាស្ត្រភ្នាសរឹង ហើយអាចដឹងពីម៉ូឌុលបន្តនៃជំរៅ។ ការរៀបចំរបស់ MA ដោយ EISA បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង ដោយសារតែភាពអាចរកបាន និងការផលិតឡើងវិញបានយ៉ាងងាយស្រួល។ រចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous ផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានរៀបចំ។ ទំហំរន្ធញើសរបស់ MA អាចត្រូវបានកែតម្រូវដោយការផ្លាស់ប្តូរប្រវែងខ្សែសង្វាក់ hydrophobic នៃ surfactant ឬការលៃតម្រូវសមាមាត្រ molar នៃកាតាលីករ hydrolysis ទៅអាលុយមីញ៉ូមមុនគេនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ដូច្នេះហើយ EISA ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាការសំយោគមួយជំហាន និងការកែប្រែវិធីសាស្ត្រ sol-gel នៃផ្ទៃខ្ពស់ ផ្ទៃ MA និងបានបញ្ជាទិញ alumina mesoporous (OMA) ត្រូវបានគេអនុវត្តចំពោះគំរូទន់ផ្សេងៗដូចជា P123, F127, triethanolamine (តែ)ជាដើម kinetics ដើម្បីទទួលបាន sol មានស្ថេរភាព និងអនុញ្ញាតឱ្យមានការអភិវឌ្ឍនៃ mesophase ដែលបង្កើតឡើងដោយ surfactant មីសែលនៅក្នុងសូល។
នៅក្នុងដំណើរការ EISA ការប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយដែលមិនមានជាតិទឹក (ដូចជាអេតាណុល) និងសារធាតុផ្សំសរីរាង្គអាចបន្ថយល្បឿនអ៊ីដ្រូលីស្ទីក និងអត្រានៃការខាប់នៃសារធាតុសរីរាង្គមុនគេ និងជំរុញការប្រមូលផ្តុំដោយខ្លួនឯងនៃវត្ថុធាតុ OMA ដូចជា Al(OR)3and អាលុយមីញ៉ូម isopropoxide ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងសារធាតុរំលាយដែលមិនងាយនឹងបង្កជាហេតុក្នុងទឹក គំរូ surfactant ជាធម្មតាបាត់បង់ hydrophilicity/hydrophobicity របស់វា។ លើសពីនេះទៀតដោយសារតែការពន្យាពេលនៃ hydrolysis និង polycondensation ផលិតផលកម្រិតមធ្យមមានក្រុម hydrophobic ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការធ្វើអន្តរកម្មជាមួយគំរូ surfactant ។ មានតែនៅពេលដែលកំហាប់នៃសារធាតុ surfactant និងកម្រិតនៃ hydrolysis និង polycondensation នៃអាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានកើនឡើងជាលំដាប់នៅក្នុងដំណើរការនៃការហួតសារធាតុរំលាយអាចការផ្គុំពុម្ព និងអាលុយមីញ៉ូមដោយខ្លួនឯងបាន។ ដូច្នេះ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើនដែលប៉ះពាល់ដល់លក្ខខណ្ឌនៃការហួតនៃសារធាតុរំលាយ និងប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស៊ីស និងខាប់នៃសារធាតុមុន ដូចជា សីតុណ្ហភាព សំណើមដែលទាក់ទង កាតាលីករ អត្រារំហួតសារធាតុរំលាយជាដើម នឹងប៉ះពាល់ដល់រចនាសម្ព័ន្ធការជួបប្រជុំចុងក្រោយ។ ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 1, សមា្ភារៈ OMA ដែលមានស្ថេរភាពកំដៅខ្ពស់និងដំណើរការកាតាលីករខ្ពស់ត្រូវបានសំយោគដោយ solvothermal assisted evaporation induced self-assembly (SA-EISA) ។ ការព្យាបាលដោយប្រើសូលុយស្យុងបានលើកកម្ពស់ការបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសទាំងស្រុងនៃអាលុយមីញ៉ូមមុនគេដើម្បីបង្កើតជាក្រុមអាលុយមីញ៉ូអ៊ីដ្រូស៊ីលចង្កោមតូច ដែលបង្កើនអន្តរកម្មរវាងសារធាតុ surfactants និងអាលុយមីញ៉ូម។ mesophase ប្រាំមួយវិមាត្រត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការ EISA និង calcined នៅ 400 ℃ ដើម្បីបង្កើតជាសម្ភារៈ OMA ។ នៅក្នុងដំណើរការ EISA ប្រពៃណី ដំណើរការហួតត្រូវបានអមដោយ hydrolysis នៃ organoaluminum precursor ដូច្នេះលក្ខខណ្ឌនៃការហួតមានឥទ្ធិពលសំខាន់ទៅលើប្រតិកម្ម និងរចនាសម្ព័ន្ធចុងក្រោយរបស់ OMA ។ ជំហាននៃការព្យាបាលដោយកំដៅសូលុយស្យុងជំរុញការបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសពេញលេញនៃអាលុយមីញ៉ូមមុនគេ និងផលិតដោយផ្នែកនៃក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលអាលុយមីញ៉ូខាប់។ OMA ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌហួតដ៏ធំទូលាយ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ MA ដែលរៀបចំដោយវិធីសាស្ត្រ EISA ប្រពៃណី OMA ដែលរៀបចំដោយវិធីសាស្ត្រ SA-EISA មានបរិមាណរន្ធញើសខ្ពស់ជាង ផ្ទៃជាក់លាក់ល្អជាង និងស្ថេរភាពកម្ដៅប្រសើរជាងមុន។ នៅពេលអនាគត វិធីសាស្ត្រ EISA អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំ MA កម្រិត Aperture ដ៏ធំបំផុតជាមួយនឹងអត្រាបំប្លែងខ្ពស់ និងការជ្រើសរើសដ៏ល្អឥតខ្ចោះដោយមិនប្រើភ្នាក់ងារ reaming ។
រូបភាពទី 1 តារាងលំហូរនៃវិធីសាស្ត្រ SA-EISA សម្រាប់សំយោគសម្ភារ OMA
1.2.2 ដំណើរការផ្សេងទៀត។
ការរៀបចំ MA សាមញ្ញទាមទារឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យច្បាស់លាស់នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំយោគដើម្បីសម្រេចបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous ច្បាស់លាស់ ហើយការដកចេញនូវវត្ថុធាតុគំរូក៏ជាបញ្ហាប្រឈមផងដែរ ដែលធ្វើអោយស្មុគស្មាញដល់ដំណើរការសំយោគ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ អក្សរសិល្ប៍ជាច្រើនបានរាយការណ៍ពីការសំយោគ MA ជាមួយនឹងគំរូផ្សេងៗគ្នា។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ការស្រាវជ្រាវផ្តោតជាសំខាន់លើការសំយោគ MA ជាមួយនឹងជាតិស្ករ sucrose និងម្សៅជាគំរូដោយអាលុយមីញ៉ូម isopropoxide ក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous។ ភាគច្រើននៃសម្ភារៈ MA ទាំងនេះត្រូវបានសំយោគពីអាលុយមីញ៉ូម nitrate, sulfate និង alkoxide ជាប្រភពអាលុយមីញ៉ូម។ MA CTAB ក៏ត្រូវបានទទួលដោយការកែប្រែដោយផ្ទាល់នៃ PB ជាប្រភពអាលុយមីញ៉ូម។ MA ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗគ្នា ពោលគឺ Al2O3)-1, Al2O3)-2 និង al2o3 និងមានស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ។ ការបន្ថែមសារធាតុ surfactant មិនផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដែលមានស្រាប់នៃ PB ទេប៉ុន្តែផ្លាស់ប្តូររបៀបជង់នៃភាគល្អិត។ លើសពីនេះទៀតការបង្កើត Al2O3-3 ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការស្អិតជាប់នៃភាគល្អិតណាណូដែលមានស្ថេរភាពដោយសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ PEG ឬការប្រមូលផ្តុំនៅជុំវិញ PEG ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចែកចាយទំហំរន្ធញើសរបស់ Al2O3-1 គឺតូចចង្អៀតណាស់។ លើសពីនេះ កាតាលីករដែលមានមូលដ្ឋានលើ palladium ត្រូវបានរៀបចំជាមួយ MA សំយោគជាក្រុមហ៊ុនបញ្ជូន។ នៅក្នុងប្រតិកម្មនៃការឆេះមេតាន កាតាលីករដែលគាំទ្រដោយ Al2O3-3 បង្ហាញពីដំណើរការកាតាលីករដ៏ល្អ។
ជាលើកដំបូង MA ដែលមានការចែកចាយទំហំរន្ធញើសតូចចង្អៀត ត្រូវបានរៀបចំឡើងដោយប្រើអាលុយមីញ៉ូមអាលុយមីញ៉ូមអាលុយមីញ៉ូមដែលមានតម្លៃថោក និងសំបូរទៅដោយ slag ABD ។ ដំណើរការផលិតរួមមានដំណើរការស្រង់ចេញនៅសីតុណ្ហភាពទាប និងសម្ពាធធម្មតា។ ភាគល្អិតរឹងដែលបន្សល់ទុកក្នុងដំណើរការស្រង់ចេញ នឹងមិនបំពុលបរិស្ថានទេ ហើយអាចប្រមូលផ្តុំដោយហានិភ័យទាប ឬប្រើឡើងវិញជាសារធាតុបំពេញ ឬប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងកម្មវិធីបេតុង។ ផ្ទៃជាក់លាក់នៃ MA សំយោគគឺ 123 ~ 162m2/g ការចែកចាយទំហំរន្ធញើសតូចចង្អៀត កាំកំពូលគឺ 5.3nm និង porosity គឺ 0.37 cm3/g ។ សម្ភារៈមានទំហំណាណូ ហើយទំហំគ្រីស្តាល់គឺប្រហែល 11nm។ ការសំយោគរដ្ឋរឹងគឺជាដំណើរការថ្មីមួយដើម្បីសំយោគ MA ដែលអាចប្រើសម្រាប់ផលិតសារធាតុស្រូបវិទ្យុសកម្មសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងការព្យាបាល។ សារធាតុអាលុយមីញ៉ូមក្លរួ អាម៉ូញ៉ូមកាបូណាត និងគ្លុយកូស វត្ថុធាតុដើមត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងសមាមាត្រ 1: 1.5: 1.5 ហើយ MA ត្រូវបានសំយោគដោយប្រតិកម្មមេកានិចនៃស្ថានភាពរឹងថ្មី។ ដោយការប្រមូលផ្តុំ 131I នៅក្នុងឧបករណ៍ថ្មកម្ដៅ ទិន្នផលសរុបនៃ 131I បន្ទាប់ពីកំហាប់គឺ 90 % ហើយដំណោះស្រាយដែលទទួលបាន 131I [NaI] មានកំហាប់វិទ្យុសកម្មខ្ពស់។ (1.7TBq/mL) ដូច្នេះការសម្រេចបាននូវការប្រើប្រាស់ថ្នាំគ្រាប់ធំ 131I [NaI] សម្រាប់ការព្យាបាលជំងឺមហារីកក្រពេញទីរ៉ូអ៊ីត។
សរុបមក នាពេលអនាគត គំរូម៉ូលេគុលតូចៗក៏អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ ដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើសច្រើនកម្រិត កែសម្រួលរចនាសម្ព័ន្ធ រូបសណ្ឋាន និងលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីលើផ្ទៃរបស់វត្ថុធាតុដើមប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងបង្កើតផ្ទៃធំ និងបានបញ្ជាឱ្យ wormhole MA ។ រុករកគំរូថោក និងប្រភពអាលុយមីញ៉ូម បង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការសំយោគ បញ្ជាក់យន្តការសំយោគ និងណែនាំដំណើរការ។
វិធីសាស្រ្តកែប្រែនៃ 2 MA
វិធីសាស្រ្តនៃការចែកចាយសមាសធាតុសកម្មដោយឯកសណ្ឋាននៅលើក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន MA រួមមាន impregnation, in-situ synthe-sis, precipitation, ion exchange, mechanical mixing and melting, among which two first are commonly used mostly.
2.1 វិធីសាស្ត្រសំយោគក្នុងទីតាំង
ក្រុមដែលប្រើក្នុងការកែប្រែមុខងារត្រូវបានបន្ថែមនៅក្នុងដំណើរការនៃការរៀបចំ MA ដើម្បីកែប្រែ និងស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធគ្រោងនៃសម្ភារៈ និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការកាតាលីករ។ ដំណើរការត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2. Liu et al ។ សំយោគ Ni/Mo-Al2O3in situ ជាមួយ P123 ជាគំរូ។ ទាំង Ni និង Mo ត្រូវបានបែកខ្ញែកនៅក្នុងបណ្តាញ MA ដែលត្រូវបានបញ្ជា ដោយមិនបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous នៃ MA ហើយការអនុវត្តកាតាលីករត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងច្បាស់។ ការទទួលយកវិធីសាស្រ្តកំណើននៅក្នុងទីតាំងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម gamma-al2o3 ដែលបានសំយោគ, បើប្រៀបធៀបជាមួយ γ-Al2O3, MnO2-Al2O3 មានផ្ទៃជាក់លាក់ BET ធំជាង និងបរិមាណរន្ធញើស និងមានរចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous bimodal ជាមួយនឹងការបែងចែកទំហំរន្ធញើសតូចចង្អៀត។ MnO2-Al2O3 មានអត្រាស្រូបយកលឿន និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់សម្រាប់ F- និងមានជួរកម្មវិធី pH ធំទូលាយ (pH=4~10) ដែលស័ក្តិសមសម្រាប់លក្ខខណ្ឌអនុវត្តជាក់ស្តែងក្នុងឧស្សាហកម្ម។ ការអនុវត្តការកែច្នៃឡើងវិញនៃ MnO2-Al2O3 គឺប្រសើរជាង γ-Al2O.Structural stability ត្រូវការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀត។ សរុបមក សម្ភារៈដែលបានកែប្រែ MA ដែលទទួលបានដោយការសំយោគនៅក្នុងកន្លែងមានសណ្តាប់ធ្នាប់ល្អ អន្តរកម្មដ៏រឹងមាំរវាងក្រុម និងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអាលុយមីញ៉ូ ការរួមផ្សំគ្នាយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ការផ្ទុកសម្ភារៈធំ ហើយមិនងាយនឹងបង្កឱ្យមានការហូរចេញនៃសមាសធាតុសកម្មនៅក្នុងដំណើរការប្រតិកម្មកាតាលីករនោះទេ។ ហើយដំណើរការកាតាលីករត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។
រូបភាពទី 2 ការរៀបចំ MA ដែលមានមុខងារដោយការសំយោគនៅក្នុងកន្លែង
2.2 វិធីសាស្រ្ត impregnation
បញ្ចូល MA ដែលបានរៀបចំទៅក្នុងក្រុមដែលបានកែប្រែ និងទទួលបានសម្ភារៈ MA ដែលបានកែប្រែបន្ទាប់ពីការព្យាបាល ដើម្បីដឹងពីផលប៉ះពាល់នៃកាតាលីករ ការស្រូបយក និងអ្វីៗផ្សេងទៀត។ Cai et al ។ បានរៀបចំ MA ពី P123 ដោយវិធីសាស្ត្រ sol-gel ហើយត្រាំវាក្នុងដំណោះស្រាយអេតាណុល និង tetraethylenepentamine ដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈ MA ដែលត្រូវបានកែប្រែដោយអាមីណូ ជាមួយនឹងដំណើរការស្រូបយកខ្លាំង។ លើសពីនេះទៀត Belkacemi et al ។ ជ្រលក់ក្នុងដំណោះស្រាយ ZnCl2 ដោយដំណើរការដូចគ្នា ដើម្បីទទួលបានសារធាតុស័ង្កសីដែលបានកែប្រែ MA ។ ផ្ទៃជាក់លាក់ និងបរិមាណរន្ធញើសគឺ 394m2/g និង 0.55 cm3/g រៀងគ្នា។ បើប្រៀបធៀបជាមួយវិធីសាស្ត្រសំយោគក្នុងកន្លែង វិធីសាស្ត្រ impregnation មានការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយធាតុល្អជាង រចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous មានស្ថេរភាព និងដំណើរការស្រូបយកបានល្អ ប៉ុន្តែកម្លាំងអន្តរកម្មរវាងសមាសធាតុសកម្ម និងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអាលុយមីញ៉ូគឺខ្សោយ ហើយសកម្មភាពកាតាលីករត្រូវបានជ្រៀតជ្រែកយ៉ាងងាយដោយកត្តាខាងក្រៅ។
3 វឌ្ឍនភាពមុខងារ
ការសំយោគនៃ MA ដ៏កម្រជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសគឺជានិន្នាការនៃការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគត។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះមានវិធីសាស្រ្តសំយោគជាច្រើន។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការរបស់ MA ។ ផ្ទៃជាក់លាក់ បរិមាណរន្ធញើស និងអង្កត់ផ្ចិតរន្ធនៃ MA អាចត្រូវបានកែតម្រូវតាមប្រភេទគំរូ និងសមាសធាតុអាលុយមីញ៉ូមមុនគេ។ សីតុណ្ហភាព calcination និងកំហាប់គំរូវត្ថុធាតុ polymer ប៉ះពាល់ដល់ផ្ទៃជាក់លាក់ និងបរិមាណរន្ធញើសរបស់ MA ។ Suzuki និង Yamauchi បានរកឃើញថាសីតុណ្ហភាព calcination ត្រូវបានកើនឡើងពី 500 ℃ ទៅ 900 ℃។ ជំរៅអាចកើនឡើង ហើយផ្ទៃអាចកាត់បន្ថយបាន។ លើសពីនេះ ការព្យាបាលដោយការកែប្រែផែនដីដ៏កម្រ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសកម្មភាព ស្ថេរភាពកម្ដៅលើផ្ទៃ ស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធ និងអាស៊ីតផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុ MA នៅក្នុងដំណើរការកាតាលីករ និងបំពេញតាមការអភិវឌ្ឍន៍នៃមុខងារ MA ។
3.1 Defluorination Adsorbent
ហ្វ្លុយអូរីននៅក្នុងទឹកផឹកនៅក្នុងប្រទេសចិនគឺមានគ្រោះថ្នាក់ធ្ងន់ធ្ងរ។ លើសពីនេះទៀតការកើនឡើងនៃមាតិកាហ្វ្លុយអូរីនៅក្នុងដំណោះស្រាយស័ង្កសីស៊ុលហ្វាតឧស្សាហកម្មនឹងនាំឱ្យមានការ corrosion នៃបន្ទះអេឡិចត្រូត, ការខ្សោះជីវជាតិនៃបរិស្ថានការងារ, ការធ្លាក់ចុះនៃគុណភាពនៃស័ង្កសីអគ្គិសនីនិងការថយចុះនៃបរិមាណទឹកកែច្នៃនៅក្នុងប្រព័ន្ធបង្កើតអាស៊ីត។ និងដំណើរការ electrolysis នៃ fluidized bed furnace roasting flue gas ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្ត្រ adsorption គឺមានភាពទាក់ទាញបំផុតក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តទូទៅនៃ defluorination សើម។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានចំណុចខ្វះខាតមួយចំនួនដូចជា សមត្ថភាព adsorption ខ្សោយ ជួរ pH តូចចង្អៀត ការបំពុលបន្ទាប់បន្សំជាដើម។ កាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម, អាម៉ូញ៉ូមអាមីញ៉ូម, អាលុយមីញ៉ូដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម និងសារធាតុ adsorbents ផ្សេងទៀតត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ defluorination នៃទឹក ប៉ុន្តែតម្លៃនៃ adsorbents គឺខ្ពស់ ហើយសមត្ថភាព adsorption នៃ F-in ដំណោះស្រាយអព្យាក្រឹត ឬកំហាប់ខ្ពស់គឺទាប។ អាលុយមីញ៉ូដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មបានក្លាយទៅជាយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។ បានសិក្សា adsorbent សម្រាប់ការយកចេញនូវហ្វ្លុយអូរី ដោយសារតែភាពស្និទ្ធស្នាលខ្ពស់ និងការជ្រើសរើសរបស់វាចំពោះហ្វ្លុយអូរីនៅតម្លៃ pH អព្យាក្រឹត ប៉ុន្តែ វាត្រូវបានកំនត់ដោយសមត្ថភាពស្រូបយកហ្វ្លុយអូរីមិនល្អ ហើយមានតែនៅ pH<6 ប៉ុណ្ណោះដែលវាអាចមានដំណើរការស្រូបយកហ្វ្លុយអូរីបានល្អ។ MA បានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការគ្រប់គ្រងការបំពុលបរិស្ថាន ដោយសារផ្ទៃជាក់លាក់ធំរបស់វា ឥទ្ធិពលទំហំរន្ធញើសតែមួយគត់ អាស៊ីត-មូលដ្ឋាន ដំណើរការ ស្ថេរភាពកម្ដៅ និងមេកានិច។ Kundu et al ។ រៀបចំ MA ដែលមានសមត្ថភាពស្រូបយក fluorine អតិបរមា 62.5 mg/g ។ សមត្ថភាព adsorption fluorine របស់ MA ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដោយលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា ដូចជាផ្ទៃជាក់លាក់ ក្រុមមុខងារផ្ទៃ ទំហំរន្ធញើស និងទំហំរន្ធញើសសរុប។ ការកែតម្រូវរចនាសម្ព័ន្ធ និងការអនុវត្តរបស់ MA គឺជាមធ្យោបាយសំខាន់មួយក្នុងការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការ adsorption របស់វា។
ដោយសារតែអាស៊ីតរឹងរបស់ឡា និងមូលដ្ឋានរឹងនៃហ្វ្លុយអូរីន មានភាពស្និទ្ធស្នាលខ្លាំងរវាង ឡា និងអ៊ីយ៉ុងហ្វ្លុយអូរីន។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ការសិក្សាមួយចំនួនបានរកឃើញថា La ជាអ្នកកែប្រែអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពស្រូបយកហ្វ្លុយអូរីត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធទាបនៃសារធាតុ adsorbents កម្រ ផែនដីកម្រកាន់តែច្រើនត្រូវបានលេចធ្លាយទៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបំពុលទឹកបន្ទាប់បន្សំ និងបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាពមនុស្ស។ ម្យ៉ាងវិញទៀត កំហាប់ខ្ពស់នៃអាលុយមីញ៉ូមនៅក្នុងបរិស្ថានទឹក គឺជាសារធាតុពុលមួយសម្រាប់សុខភាពមនុស្ស។ ដូច្នេះហើយ ចាំបាច់ត្រូវរៀបចំប្រភេទសារធាតុ adsorbent សមាសធាតុដែលមានស្ថេរភាពល្អ និងគ្មានការលេចធ្លាយ ឬធ្លាយតិចនៃធាតុផ្សេងទៀតនៅក្នុងដំណើរការនៃការដកហ្វ្លុយអូរីនចេញ។ MA ដែលបានកែប្រែដោយ La និង Ce ត្រូវបានរៀបចំដោយវិធីសាស្ត្រ impregnation (La/MA និង Ce/MA)។ អុកស៊ីដនៃផែនដីកម្រត្រូវបានផ្ទុកដោយជោគជ័យលើផ្ទៃ MA ជាលើកដំបូង ដែលមានប្រសិទ្ធភាព defluorination ខ្ពស់ជាង។ យន្តការចម្បងនៃការដកហ្វ្លុយអូរីនចេញគឺការស្រូបយកអេឡិចត្រូស្ទិច និងការស្រូបគីមី ការទាក់ទាញអេឡិចត្រុងនៃបន្ទុកវិជ្ជមានលើផ្ទៃ និងប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរលីហ្គែន រួមផ្សំជាមួយអ៊ីដ្រូសែនផ្ទៃ។ ក្រុមមុខងារ hydroxyl នៅលើផ្ទៃ adsorbent បង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនជាមួយ F- ការកែប្រែ La និង Ce ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពស្រូបយករបស់ ហ្វ្លុយអូរីន ឡា/អេអេអេ មានកន្លែងស្រូបអ៊ីដ្រូកស៊ីលច្រើន ហើយសមត្ថភាពស្រូបយក F គឺស្ថិតនៅក្នុងលំដាប់ La/MA>Ce/MA>MA។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃការផ្តោតអារម្មណ៍ដំបូង សមត្ថភាព adsorption នៃ fluorine កើនឡើង។ ប្រសិទ្ធភាព adsorption គឺល្អបំផុតនៅពេលដែល pH គឺ 5 ~ 9 ហើយដំណើរការ adsorption នៃ fluorine ស្របតាមគំរូ Langmuir isothermal adsorption ។ លើសពីនេះ ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃអ៊ីយ៉ុងស៊ុលហ្វាតនៅក្នុងអាលុយមីណា ក៏អាចប៉ះពាល់ដល់គុណភាពនៃគំរូផងដែរ។ ថ្វីបើការស្រាវជ្រាវដែលពាក់ព័ន្ធលើអាលុយមីញ៉ូដែលបានកែប្រែផែនដីកម្រត្រូវបានអនុវត្តក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវភាគច្រើនផ្តោតលើដំណើរការនៃសារធាតុ adsorbent ដែលពិបាកនឹងប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្ម។ នៅពេលអនាគត យើងអាចសិក្សាពីយន្តការបំបែកនៃ fluorine complex នៅក្នុងដំណោះស្រាយស័ង្កសីស៊ុលហ្វាត។ និងលក្ខណៈនៃការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុងហ្វ្លុយអូរីន ទទួលបានសារធាតុស្រូបយកអ៊ីយ៉ុងហ្វ្លុយអូរីនឡើងវិញដែលមានប្រសិទ្ធភាព តម្លៃទាប និងអាចកកើតឡើងវិញបានសម្រាប់ defluorination នៃដំណោះស្រាយស័ង្កសីស៊ុលហ្វាតនៅក្នុង hydrometallurgy ស័ង្កសី ប្រព័ន្ធ និងបង្កើតគំរូត្រួតពិនិត្យដំណើរការសម្រាប់ការព្យាបាលដំណោះស្រាយហ្វ្លុយអូរីនខ្ពស់ដោយផ្អែកលើសារធាតុ adsorbent MA nano ដ៏កម្ររបស់ផែនដី។
3.2 កាតាលីករ
3.2.1 ការកែទម្រង់ស្ងួតនៃមេតាន
ផែនដីដ៏កម្រអាចកែតម្រូវជាតិអាស៊ីត (មូលដ្ឋាន) នៃវត្ថុធាតុ porous បង្កើនភាពទំនេរនៃអុកស៊ីសែន និងសំយោគកាតាលីករជាមួយនឹងការបែកខ្ញែកឯកសណ្ឋាន មាត្រដ្ឋាន nanometer និងស្ថេរភាព។ វាត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីគាំទ្រដល់លោហៈដ៏ថ្លៃថ្នូ និងលោហៈធាតុផ្លាស់ប្តូរ ដើម្បីជំរុញការបញ្ចេញឧស្ម័នកាបូនិក។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ សារធាតុ mesoporous ដែលត្រូវបានកែប្រែក្នុងផែនដីដ៏កម្រកំពុងអភិវឌ្ឍឆ្ពោះទៅរកការកែទម្រង់ស្ងួតមេតាន (MDR) ការរិចរិល photocatalytic នៃ VOCs និងការបន្សុតឧស្ម័នកន្ទុយ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងលោហធាតុដ៏ថ្លៃថ្នូ (ដូចជា Pd, Ru, Rh ជាដើម) និងលោហៈផ្លាស់ប្តូរផ្សេងទៀត (ដូចជា Co, Fe ។ល។), Ni/Al2O3catalyst ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់សកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់ និងការជ្រើសរើស ស្ថេរភាពខ្ពស់ និងតម្លៃទាបសម្រាប់ មេតាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស៊ីរ៉ែន និងការបញ្ចេញកាបូននៃភាគល្អិត Ni nanoparticles លើផ្ទៃ Ni/Al2O3 នាំឱ្យកាតាលីករអសកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ដូច្នេះ ចាំបាច់ត្រូវបន្ថែមការបង្កើនល្បឿន កែប្រែឧបករណ៍បញ្ជូនកាតាលីករ និងកែលម្អផ្លូវរៀបចំ ដើម្បីកែលម្អសកម្មភាពកាតាលីករ ស្ថេរភាព និងភាពធន់ទ្រាំនឹងការឆេះ។ ជាទូទៅ អុកស៊ីដកម្រនៃផែនដីអាចត្រូវបានប្រើជាអ្នកផ្សព្វផ្សាយតាមរចនាសម្ព័ន្ធ និងអេឡិចត្រូនិនៅក្នុងកាតាលីករចម្រុះ ហើយ CeO2 ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃ Ni និងផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់លោហធាតុ Ni តាមរយៈអន្តរកម្មនៃការគាំទ្រលោហៈដ៏រឹងមាំ។
MA ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីបង្កើនការបែកខ្ញែកនៃលោហធាតុ និងផ្តល់នូវការអត់ធ្មត់ចំពោះលោហៈសកម្មដើម្បីការពារការប្រមូលផ្តុំរបស់វា។ La2O3 ជាមួយនឹងសមត្ថភាពផ្ទុកអុកស៊ីហ៊្សែនខ្ពស់បង្កើនភាពធន់នឹងកាបូននៅក្នុងដំណើរការបំប្លែង ហើយ La2O3 ជំរុញការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃ Co នៅលើអាលុយមីញ៉ូ mesoporous ដែលមានសកម្មភាពកែទម្រង់ខ្ពស់ និងភាពធន់។ La2O3promoter បង្កើនសកម្មភាព MDR នៃកាតាលីករ Co/MA ហើយ Co3O4 និង CoAl2O4phases ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃកាតាលីករ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ La2O3 ដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយខ្លាំងមានគ្រាប់តូចៗ 8nm ~ 10nm ។ នៅក្នុងដំណើរការ MDR អន្តរកម្មក្នុងកន្លែងរវាង La2O3 និង CO2 បានបង្កើត La2O2CO3mesophase ដែលជំរុញឱ្យមានការលុបបំបាត់ CxHy យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពលើផ្ទៃកាតាលីករ។ La2O3 ជំរុញការកាត់បន្ថយអ៊ីដ្រូសែនដោយផ្តល់នូវដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខ្ពស់ និងបង្កើនភាពទំនេរអុកស៊ីសែនក្នុង 10% Co/MA ។ ការបន្ថែម La2O3 កាត់បន្ថយថាមពលសកម្មជាក់ស្តែងនៃ CH4consumption ។ ដូច្នេះ អត្រាបំប្លែង CH4 កើនឡើងដល់ 93.7% នៅ 1073K K. ការបន្ថែម La2O3 ធ្វើអោយសកម្មភាពកាតាលីករប្រសើរឡើង ជំរុញការកាត់បន្ថយ H2 បង្កើនចំនួនទីតាំងសកម្ម Co0 ផលិតកាបូនតិច និងបង្កើនចន្លោះទំនេរអុកស៊ីសែនដល់ 73.3% ។
Ce និង Pr ត្រូវបានគាំទ្រលើ Ni/Al2O3catalyst ដោយវិធីសាស្ត្រ impregnation បរិមាណស្មើគ្នានៅក្នុង Li Xiaofeng។ បន្ទាប់ពីបន្ថែម Ce និង Pr ការជ្រើសរើសទៅ H2 កើនឡើង ហើយការជ្រើសរើសទៅ CO បានថយចុះ។ MDR ដែលបានកែប្រែដោយ Pr មានសមត្ថភាពកាតាលីករដ៏ល្អ ហើយការជ្រើសរើសទៅ H2 កើនឡើងពី 64.5% ទៅ 75.6% ខណៈពេលដែលការជ្រើសរើសទៅ CO ថយចុះពី 31.4% Peng Shujing et al ។ បានប្រើវិធីសាស្រ្ត sol-gel, Ce-modified MA ត្រូវបានរៀបចំជាមួយអាលុយមីញ៉ូម isopropoxide, isopropanol solvent និង cerium nitrate hexahydrate ។ ផ្ទៃជាក់លាក់នៃផលិតផលត្រូវបានកើនឡើងបន្តិច។ ការបន្ថែម Ce បានកាត់បន្ថយការប្រមូលផ្តុំនៃ nanoparticles ស្រដៀងនឹងដំបងនៅលើផ្ទៃ MA ។ ក្រុម hydroxyl មួយចំនួននៅលើផ្ទៃនៃ γ- Al2O3 ត្រូវបានគ្របដណ្តប់ជាមូលដ្ឋានដោយសមាសធាតុ Ce ។ ស្ថេរភាពកម្ដៅនៃ MA ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង ហើយគ្មានការបំប្លែងដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់កើតឡើងទេបន្ទាប់ពីការ calcination នៅ 1000 ℃ រយៈពេល 10 ម៉ោង។Wang Baowei et al ។ បានរៀបចំសម្ភារៈ MA CeO2-Al2O4 ដោយវិធីសាស្រ្ត coprecipitation ។ CeO2 ជាមួយនឹងគ្រាប់ធញ្ញជាតិតូចៗគូបត្រូវបានបែកខ្ចាត់ខ្ចាយស្មើៗគ្នានៅក្នុងអាលុយមីញ៉ូម។ បន្ទាប់ពីគាំទ្រ Co និង Mo លើ CeO2-Al2O4 អន្តរកម្មរវាង alumina និងសមាសធាតុសកម្ម Co និង Mo ត្រូវបានរារាំងយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយ CEO2
អ្នកផ្សព្វផ្សាយដ៏កម្រ (La, Ce, y និង Sm) ត្រូវបានផ្សំជាមួយកាតាលីករ Co/MA សម្រាប់ MDR ហើយដំណើរការត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 3. អ្នកផ្សព្វផ្សាយភពកម្រអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការបែកខ្ញែកនៃ Co នៅលើក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន MA និងរារាំងការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតសហ។ ទំហំភាគល្អិតកាន់តែតូច អន្តរកម្ម Co-MA កាន់តែខ្លាំង សមត្ថភាពកាតាលីករ និងស៊ីរ៉ែនកាន់តែរឹងមាំនៅក្នុងកាតាលីករ YCo/MA និងឥទ្ធិពលវិជ្ជមានរបស់អ្នកផ្សព្វផ្សាយជាច្រើនលើសកម្មភាព MDR និងការបញ្ចេញកាបូន។ 4 គឺជា HRTEM iMAge បន្ទាប់ពីការព្យាបាល MDR នៅ 1023K, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 រយៈពេល 8 ម៉ោង។ ភាគល្អិតសហមាននៅក្នុងទម្រង់នៃចំណុចខ្មៅ ខណៈពេលដែលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន MA មាននៅក្នុងទម្រង់នៃពណ៌ប្រផេះ ដែលអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នានៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង។ នៅក្នុងរូបភាព HRTEM ជាមួយនឹង 10% Co/MA (រូបភព 4b) ការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតលោហៈ Co ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅលើក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនម៉ា ការបន្ថែមសារធាតុផ្សព្វផ្សាយកម្រនឹងកាត់បន្ថយភាគល្អិត Co ទៅ 11.0nm ~ 12.5nm ។ YCo/MA មានអន្តរកម្ម Co-MA ខ្លាំង ហើយដំណើរការ sintering របស់វាគឺល្អជាងកាតាលីករផ្សេងទៀត។ លើសពីនេះទៀតដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 4b ទៅ 4f, hollow carbon nanowires (CNF) ត្រូវបានផលិតនៅលើកាតាលីករ ដែលរក្សាទំនាក់ទំនងជាមួយលំហូរឧស្ម័ន និងការពារកាតាលីករពីការអសកម្ម។
រូបភាពទី 3 ឥទ្ធិពលនៃការបន្ថែមផែនដីកម្រលើលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមី និងដំណើរការកាតាលីករ MDR នៃកាតាលីករ Co/MA
3.2.2 កាតាលីករ deoxidation
Fe2O3/Meso-CeAl ដែលជាកាតាលីករ deoxidation ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Ce-doped Fe ត្រូវបានរៀបចំដោយ oxidative dehydrogenation នៃ 1-butene ជាមួយនឹង CO2as soft oxidant ហើយត្រូវបានគេប្រើក្នុងការសំយោគ 1,3- butadiene (BD)។ Ce ត្រូវបានបែកខ្ញែកយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងម៉ាទ្រីស alumina ហើយ Fe2O3/meso ត្រូវបានបែកខ្ញែកយ៉ាងខ្លាំងFe2O3/Meso-CeAl-100 កាតាលីករមិនត្រឹមតែមានប្រភេទដែកដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរចនាសម្ព័ន្ធល្អប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានសមត្ថភាពផ្ទុកអុកស៊ីហ្សែនល្អផងដែរ ដូច្នេះវាមានសមត្ថភាពស្រូបយក និងធ្វើឱ្យសកម្មបានល្អ។ នៃ CO2 ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 រូបភាព TEM បង្ហាញថា Fe2O3/Meso-CeAl-100 មានលក្ខណៈទៀងទាត់ វាបង្ហាញថារចនាសម្ព័ន្ធឆានែលដូចដង្កូវរបស់ MesoCeAl-100 គឺរលុង និង porous ដែលមានប្រយោជន៍ដល់ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃសារធាតុសកម្ម ខណៈពេលដែល Ce បែកខ្ញែកយ៉ាងខ្លាំង។ ត្រូវបានជ្រលក់ដោយជោគជ័យនៅក្នុងម៉ាទ្រីសអាលុយមីញ៉ូម។ សម្ភារៈថ្នាំកូតកាតាលីករដែកដ៏ថ្លៃថ្នូដែលបំពេញតាមស្តង់ដារការបំភាយឧស្ម័នទាបបំផុតនៃយានជំនិះ បានបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើស ស្ថេរភាព hydrothermal ល្អ និងសមត្ថភាពផ្ទុកអុកស៊ីសែនធំ។
3.2.3 កាតាលីករសម្រាប់យានយន្ត
Pd-Rh គាំទ្រ quaternary-earth complexes AlCeZrTiOx និង AlLaZrTiOx ដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈថ្នាំកូតកាតាលីកររថយន្ត។ Pd-Rh/ALC ដែលមានមូលដ្ឋានលើអាលុយមីញ៉ូម mesoporous អាចត្រូវបានប្រើដោយជោគជ័យជាកាតាលីករបន្សុតរថយន្ត CNG ជាមួយនឹងភាពធន់ល្អ ហើយប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែងរបស់ CH4 ដែលជាសមាសធាតុសំខាន់នៃឧស្ម័នផ្សងរថយន្ត CNG គឺខ្ពស់រហូតដល់ 97.8% ។ ទទួលយកវិធីសាស្រ្តមួយជំហាន hydrotherMAl ដើម្បីរៀបចំសម្ភារៈសមាសធាតុម៉ាដ៏កម្រនោះ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការជួបប្រជុំគ្នាដោយខ្លួនឯង សារធាតុ precursors mesoporous ដែលត្រូវបានបញ្ជាទិញជាមួយនឹងស្ថានភាពដែលអាចរំលាយបាន និងការប្រមូលផ្តុំខ្ពស់ត្រូវបានសំយោគ ហើយការសំយោគនៃ RE-Al អនុលោមតាមគំរូនៃ "ឯកតាកំណើនសមាសធាតុ" ដូច្នេះការសម្រេចបាននូវការបន្សុតនៃម៉ាស៊ីនបំប្លែងកាតាលីករបីផ្លូវដែលបានដំឡើងរួច។
រូបភាពទី 4 រូបភាព HRTEM នៃ ma (a), Co/ MA(b), LaCo/MA(c), CeCo/MA(d), YCo/MA(e) និង SmCo/MA(f)
រូបភាពទី 5 រូបភាព TEM (A) និងដ្យាក្រាមធាតុ EDS (b,c) នៃ Fe2O3/Meso-CeAl-100
3.3 ការអនុវត្តពន្លឺ
អេឡិចត្រុងនៃធាតុកម្រនៃផែនដីងាយរំភើបក្នុងការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតថាមពលផ្សេងៗគ្នា និងបញ្ចេញពន្លឺ។ អ៊ីយ៉ុងផែនដីកម្រត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ជាសារធាតុសកម្មដើម្បីរៀបចំសម្ភារៈពន្លឺ។ អ៊ីយ៉ុងផែនដីដ៏កម្រអាចត្រូវបានផ្ទុកលើផ្ទៃនៃមីក្រូស្វ៊ែរប្រហោងប្រហោងអាលុយមីញ៉ូមដោយវិធីសាស្ត្រ coprecipitation និងវិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង ហើយសម្ភារៈ luminescent AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) អាចត្រូវបានរៀបចំ។ រលកពន្លឺគឺស្ថិតនៅក្នុងតំបន់ជិតអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ MA ត្រូវបានផលិតជាខ្សែភាពយន្តស្តើងដោយសារតែនិចលភាពរបស់វា ចរន្តឌីអេឡិចត្រិចទាប និងចរន្តទាប ដែលធ្វើឱ្យវាអាចអនុវត្តបានចំពោះឧបករណ៍អគ្គិសនី និងអុបទិក ខ្សែភាពយន្តស្តើង រនាំង ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ល។ ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការចាប់អារម្មណ៍ការឆ្លើយតបមួយវិមាត្រ គ្រីស្តាល់ photonic បង្កើតថាមពល និងថ្នាំកូតប្រឆាំងការឆ្លុះបញ្ចាំង។ ឧបករណ៍ទាំងនេះគឺជាខ្សែភាពយន្តជង់ជាមួយនឹងប្រវែងផ្លូវអុបទិកច្បាស់លាស់ ដូច្នេះចាំបាច់ត្រូវគ្រប់គ្រងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ និងកម្រាស់។ នាពេលបច្ចុប្បន្ន ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត និងហ្សីកញ៉ូមអុកស៊ីដដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ និងស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាប ជារឿយៗត្រូវបានប្រើដើម្បីរចនា និងបង្កើតឧបករណ៍បែបនេះ។ . ជួរដែលអាចរកបាននៃសម្ភារៈដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីលើផ្ទៃផ្សេងគ្នាត្រូវបានពង្រីក ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានក្នុងការរចនាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា photon កម្រិតខ្ពស់។ ការណែនាំនៃខ្សែភាពយន្ត MA និង oxyhydroxide នៅក្នុងការរចនាឧបករណ៍អុបទិកបង្ហាញពីសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យដោយសារតែសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរគឺស្រដៀងនឹងស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។ ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីគឺខុសគ្នា។
3.4 ស្ថេរភាពកម្ដៅ
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព sintering ប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់កាតាលីករ MA ហើយផ្ទៃជាក់លាក់មានការថយចុះ ហើយ γ-Al2O3in ដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ប្រែទៅជា δ និងθ ទៅជាដំណាក់កាល χ ។ សមា្ភារៈដ៏កម្រមានស្ថេរភាពគីមីល្អ និងស្ថេរភាពកម្ដៅ ការសម្របខ្លួនខ្ពស់ និងងាយស្រួលរកបាន និងវត្ថុធាតុដើមថោក។ ការបន្ថែមធាតុកម្រនៃផែនដីអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពកម្ដៅ ភាពធន់ទ្រាំអុកស៊ីតកម្មនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន និងកែតម្រូវអាស៊ីតលើផ្ទៃនៃក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍។ La និង Ce គឺជាធាតុកែប្រែដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ និងសិក្សាច្រើនបំផុត។ Lu Weiguang និងអ្នកផ្សេងទៀតបានរកឃើញថាការបន្ថែមធាតុកម្រនៃផែនដីមានប្រសិទ្ធភាពការពារការសាយភាយនៃភាគល្អិតអាលុយមីណាយ៉ាងច្រើន La និង Ce បានការពារក្រុម hydroxyl លើផ្ទៃនៃ alumina រារាំងការដុត និងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល និងកាត់បន្ថយការខូចខាតនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅជារចនាសម្ព័ន្ធ mesoporous ។ . អាលុយមីណាដែលបានរៀបចំនៅតែមានផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ និងបរិមាណរន្ធញើស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ធាតុកម្រនៃផែនដីច្រើនពេក ឬតិចពេកនឹងកាត់បន្ថយស្ថេរភាពកម្ដៅនៃអាលុយមីណា។ Li Yanqiu et al ។ បានបន្ថែម 5% La2O3to γ-Al2O3 ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពកម្ដៅ និងបង្កើនបរិមាណរន្ធញើស និងផ្ទៃជាក់លាក់នៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអាលុយមីញ៉ូ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 6 La2O3 បានបន្ថែមទៅ γ-Al2O3 ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពកម្ដៅនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសមាសធាតុកម្រ។
នៅក្នុងដំណើរការនៃការ doping nano-fibrous particles with La to MA ផ្ទៃ BET និងបរិមាណរន្ធញើសរបស់ MA-La គឺខ្ពស់ជាង MA នៅពេលសីតុណ្ហភាពព្យាបាលកំដៅកើនឡើង ហើយ doping ជាមួយ La មានឥទ្ធិពលយឺតយ៉ាវលើការដុតក្នុងកម្រិតខ្ពស់។ សីតុណ្ហភាព។ ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 7 ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ឡា រារាំងប្រតិកម្មនៃការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ និងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល ខណៈពេលដែលផ្លែល្វា។ 7a និង 7c បង្ហាញពីការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិត nano-fibrous ។ នៅក្នុងរូបភព។ 7b, អង្កត់ផ្ចិតនៃភាគល្អិតធំដែលផលិតដោយ calcination នៅ 1200 ℃ គឺប្រហែល 100nm. វាសម្គាល់ការ sintering ដ៏សំខាន់នៃ MA ។ លើសពីនេះទៀតបើប្រៀបធៀបជាមួយ MA-1200 MA-La-1200 មិនប្រមូលផ្តុំបន្ទាប់ពីការព្យាបាលកំដៅ។ ជាមួយនឹងការបន្ថែមរបស់ឡា ភាគល្អិតណាណូ-ហ្វាយបឺរមានសមត្ថភាព sintering កាន់តែប្រសើរ។ សូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាព calcination ខ្ពស់ សារធាតុ doped La នៅតែបែកខ្ញែកយ៉ាងខ្លាំងនៅលើផ្ទៃ MA ។ La modified MA អាចត្រូវបានប្រើជាក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនកាតាលីករ Pd នៅក្នុងប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម C3H8 ។
រូបភាពទី 6 គំរូរចនាសម្ព័ន្ធនៃការដុតអាលុយមីញ៉ូមដែលមាន និងគ្មានធាតុកម្រនៃផែនដី
រូបភាពទី 7 រូបភាព TEM នៃ MA-400 (a), MA-1200(b), MA-La-400(c) និង MA-La-1200(d)
4 សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
វឌ្ឍនភាពនៃការរៀបចំ និងការអនុវត្តមុខងារនៃវត្ថុធាតុ MA ដែលបានកែប្រែផែនដីកម្រត្រូវបានណែនាំ។ Rare Earth modified MA ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ទោះបីជាការស្រាវជ្រាវជាច្រើនត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងកម្មវិធីកាតាលីករ ស្ថេរភាពកម្ដៅ និងការស្រូបយកក៏ដោយ សម្ភារៈជាច្រើនមានតម្លៃខ្ពស់ បរិមាណសារធាតុ doping ទាប សណ្តាប់ធ្នាប់មិនល្អ និងពិបាកក្នុងការធ្វើឧស្សាហកម្ម។ ការងារខាងក្រោមត្រូវធ្វើនៅពេលអនាគត៖ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពសមាសភាព និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃផែនដីកម្រដែលបានកែប្រែ MA ជ្រើសរើសដំណើរការសមស្រប បំពេញតាមការអភិវឌ្ឍន៍មុខងារ។ បង្កើតគំរូត្រួតពិនិត្យដំណើរការដោយផ្អែកលើដំណើរការមុខងារ ដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយ និងដឹងពីផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម។ ដើម្បីបង្កើនគុណសម្បត្តិនៃធនធានរ៉ែកម្ររបស់ប្រទេសចិន យើងគួរតែស្វែងយល់ពីយន្តការនៃការកែប្រែ MA នៃផែនដីកម្រ កែលម្អទ្រឹស្តី និងដំណើរការនៃការរៀបចំ MA ដែលបានកែប្រែកម្រភពផែនដី។
គម្រោងមូលនិធិ៖ គម្រោងច្នៃប្រឌិតរួមនៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា Shaanxi (2011KTDZ01-04-01); ខេត្ត Shaanxi គម្រោងស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រពិសេសឆ្នាំ 2019 (19JK0490); គម្រោងស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រពិសេសឆ្នាំ 2020 នៃមហាវិទ្យាល័យ Huaqing សាកលវិទ្យាល័យ Xi'an នៃស្ថាបត្យកម្ម និងបច្ចេកវិទ្យា (20KY02)
ប្រភព៖ Rare Earth
ពេលវេលាផ្សាយ៖ កក្កដា-០៤-២០២២