Blant ikke-siliceous oksider har aluminiumoks Materialer. For eksempel, i prosessen med bilens eksosrensing, vil de avsatte miljøgifter fra motoroljetilsetningsstoffer danne Coke, noe som vil føre til blokkering av katalysatorporer, og dermed redusere aktiviteten til katalysator. Surfaktant kan brukes til å justere strukturen til aluminiumoksfører for å danne ma.improve sin katalytiske ytelse.
MA har begrensningseffekt, og de aktive metallene deaktiveres etter kalsinering av høy temperatur. I tillegg, etter kalsinering av høy temperatur, kollapser den mesoporøse strukturen, MA-skjelettet er i amorf tilstand, og overflatesurheten kan ikke oppfylle kravene innen funksjonalisering. Modifiseringsbehandling er ofte nødvendig for å forbedre den katalytiske aktiviteten, mesoporøs strukturstabilitet, overflatetermisk stabilitet og overflatesurhet av MA -materialer. Sammensatte modifikasjonsgrupper inkluderer metallheteroatomer (FE, CO, Ni, Cu, Zn, PD, PT, ZR, etc.) og metalloksidene (TiO2, Nio, Co3O4, Cu2, Cu2, Cu. Ma eller dopet inn i skjelettet.
Den spesielle elektronkonfigurasjonen av sjeldne jordelementer gjør at forbindelsene har spesielle optiske, elektriske og magnetiske egenskaper, og brukes i katalytiske materialer, fotoelektriske materialer, adsorpsjonsmaterialer og magnetiske materialer. Sjeldne jordsmodifiserte mesoporøse materialer kan justere syre (alkali) egenskap, øke oksygenvakasjon og syntetisere metall nanokrystallinsk katalysator med ensartet spredning og stabil nanometer skala. Appropriate porøse materialer og sjeldne jordens motstand mot overflaten av metall. I denne artikkelen vil sjelden jordmodifisering og funksjonalisering av MA bli introdusert for å forbedre katalytisk ytelse, termisk stabilitet, oksygenlagringskapasitet, spesifikt overflateareal og porestruktur.
1 mA forberedelse
1.1 Forberedelse av aluminiumoksydbærer
Forberedelsesmetoden til aluminiumoksydbærer bestemmer dens porestrukturfordeling, og dens vanlige preparasjonsmetoder inkluderer pseudo-boehmite (PB) dehydreringsmetode og sol-gel-metode. Pseudoboehmite (PB) ble først foreslått av Calvet, og H+fremmet peptisering for å oppnå y-Alooh kolloidalt Pb som inneholdt mellomlagsvann, som ble kalsinert og dehydrert ved høy temperatur for å danne aluminiumoksyd. I henhold til forskjellige råvarer er det ofte delt inn i nedbørmetode, karboniseringsmetode og alkoholaluminium hydrolysemetode. Kolloidal løselighet av PB påvirkes av krystallinitet, og den er optimalisert med økningen av krystallinitet, og påvirkes også av driftsprosessparametere.
PB er vanligvis fremstilt ved nedbørmetode. Alkali tilsettes i aluminatoppløsning eller syre tilsettes i aluminatoppløsningen og utfelt for å oppnå hydrert aluminiumoksyd (alkali nedbør), eller syre tilsettes i aluminatutfelling for å oppnå aluminiumoksydmonohydrat, som deretter vaskes, tørkes og kalleres for å oppnå PB. Nedbørmetode er enkel å betjene og lav i kostnadene, som ofte brukes i industriell produksjon, men den påvirkes av mange faktorer (løsning av løsning, konsentrasjon, temperatur, osv.). Og den tilstanden for å oppnå partikkel med bedre dispersibilitet er streng. I karboniseringsmetoden kan Al (OH) 3is oppnådd ved reaksjonen av CO2and NaalO2, og Pb oppnås etter aldring. Denne metoden har fordelene med enkel drift, høy produktkvalitet, ingen forurensning og lave kostnader, og kan forberede aluminiumoksyd med høy katalytisk aktivitet, utmerket korrosjonsbestandighet og høyt spesifikt overflateareal med lav investering og høy avkastning. Aluminium alkoksidhydrolysemetode brukes ofte til å fremstille Pb. Aluminiumalkoksid hydrolyseres for å danne aluminiumoksydmonohydrat, og behandles deretter for å oppnå Pb med høy renhet, som har god krystallinitet, ensartet partikkelstørrelse, konsentrert porestørrelsesfordeling og høy integritet av sfæriske partikler. Prosessen er imidlertid kompleks, og det er vanskelig å komme seg på grunn av bruk av visse giftige organiske løsningsmidler.
I tillegg brukes uorganiske salter eller organiske forbindelser av metaller ofte for å fremstille aluminiumoksydforløpere ved sol-gel-metode, og rent vann eller organiske løsningsmidler tilsettes for å fremstille løsninger for å generere sol, som deretter blir gelert, tørket og stekt. For tiden forbedres fremdeles preparasjonsprosessen for aluminiumoksyd på grunnlag av PB-dehydreringsmetode, og karboniseringsmetode har blitt den viktigste metoden for industriell aluminiumoksydproduksjon på grunn av sin økonomi og miljøvern. Alumina utarbeidet ved sol-gel-metode har tiltrukket seg mye oppmerksomhet på grunn av sin mer ensartet porestørrelse.
1,2 mA forberedelse
Konvensjonell aluminiumoksyd kan ikke oppfylle de funksjonelle kravene, så det er nødvendig å forberede høyytelses-MA. Syntesemetodene inkluderer vanligvis: nano-støpende metode med karbonform som hard mal; Syntese av SDA: fordampningsindusert selvmonteringsprosess (EISA) i nærvær av myke maler som SDA og andre kationiske, anioniske eller ikke-ioniske overflateaktive stoffer.
1.2.1 EISA -prosess
Den myke malen brukes i sur tilstand, som unngår den kompliserte og tidkrevende prosessen med hard membranmetode og kan realisere den kontinuerlige moduleringen av blenderåpningen. Utarbeidelsen av MA av EISA har vekket mye oppmerksomhet på grunn av den enkle tilgjengeligheten og reproduserbarheten. Ulike mesoporøse strukturer kan utarbeides. Porestørrelsen på MA kan justeres ved å endre den hydrofobe kjedelengden på overflateaktivt middel eller justere molforholdet mellom hydrolysekatalysator og aluminiumforløper i løsning. Derfor har EISA, også kjent som en-trinns syntese og modifisering av Sol-gel-metoden, og bestilte en masoporous-syntese ( P123, F127, trietanolamin (TEA), etc. EISA kan erstatte sammonteringsprosessen for organoaluminumforløpere, så som aluminiumsalkoksider og overflateaktive maler, typisk aluminisisopropoxide og P123, for å gi mesoporisk materials. Kinetikk for å oppnå stabil sol og tillate utvikling av mesofase dannet av overflateaktive miceller i sol.
I EISA-prosessen kan bruk av ikke-vandrende løsningsmidler (som etanol) og organiske kompleksdannende midler effektivt bremse hydrolyse og kondensasjonshastighet for organoaluminiumforløpere og indusere selvmontering av OMA-materialer, som Al (OR) 3and aluminum-isopropoksid. Imidlertid mister overflateaktive maler i ikke-vandige flyktige løsemidler maler vanligvis sin hydrofilisitet/hydrofobisitet. I tillegg, på grunn av forsinkelsen av hydrolyse og polykondensasjon, har mellomproduktet hydrofobe gruppe, noe som gjør det vanskelig å samhandle med overflateaktivt mal. Først når konsentrasjonen av overflateaktivt middel og graden av hydrolyse og polykondensasjon av aluminium gradvis økes i prosessen med løsningsmiddelfordamping, kan selvmonteringen av mal og aluminium finne sted. Derfor vil mange parametere som påvirker fordampningsbetingelsene for løsningsmidler og hydrolyse og kondensasjonsreaksjon av forløpere, for eksempel temperatur, relativ fuktighet, katalysator, løsningsmiddelfordampningshastighet, etc., påvirke den endelige monteringsstrukturen. Som vist i fig. 1, OMA-materialer med høy termisk stabilitet og høy katalytisk ytelse ble syntetisert ved solvotermisk assistert fordampning indusert selvmontering (SA-EISA). Solvotermisk behandling fremmet fullstendig hydrolyse av aluminiumforløpere for å danne små størrelse aluminiumhydroksylgrupper, noe som forbedret interaksjonen mellom overflateaktive midler og aluminium. Two-dimensjonal sekskantet mesofase ble dannet i EISA-prosess og kalsinert ved 400-motformom-materiale. I den tradisjonelle EISA -prosessen ledsages fordampingsprosessen av hydrolyse av organoaluminumforløper, så fordampningsforholdene har en viktig innflytelse på reaksjonen og den endelige strukturen til OMA. Det solvotermiske behandlingstrinnet fremmer fullstendig hydrolyse av aluminiumforløperen og produserer delvis kondensert gruppert aluminiumhydroksylgrupper.OMA er dannet under et bredt spekter av fordampningsbetingelser. Sammenlignet med MA utarbeidet ved tradisjonell EISA-metode, har OMA utarbeidet ved SA-EISA-metoden høyere porevolum, bedre spesifikt overflateareal og bedre termisk stabilitet. I fremtiden kan EISA-metoden brukes til å fremstille ultra-stor blenderåpning MA med høy konverteringsfrekvens og utmerket selektivitet uten å bruke reaming-middel.
Fig. 1 Flytskjema for SA-EISA-metoden for å syntetisere OMA-materialer
1.2.2 Andre prosesser
Konvensjonell MA -preparat krever presis kontroll av synteseparametere for å oppnå en klar mesoporøs struktur, og fjerning av malmaterialer er også utfordrende, noe som kompliserer synteseprosessen. For tiden har mange litteraturer rapportert syntesen av MA med forskjellige maler. De siste årene fokuserte forskningen hovedsakelig på syntese av MA med glukose, sukrose og stivelse som maler ved aluminiumisopropoksid i vandig løsning. De fleste av disse MA -materialene syntetiseres fra aluminiumnitrat, sulfat og alkoksid som aluminiumskilder. MA CTAB oppnås også ved direkte modifisering av PB som aluminiumskilde. MA med forskjellige strukturelle egenskaper, IE Al2O3) -1, Al2O3) -2 og Al2O3and har god termisk stabilitet. Tilsetningen av overflateaktivt middel endrer ikke den iboende krystallstrukturen til Pb, men endrer stablingsmodus for partikler. I tillegg dannes dannelsen av AL2O3-3 ved vedheft av nanopartikler stabilisert ved organisk løsningsmiddelpinne eller aggregering rundt PEG. Imidlertid er porestørrelsesfordelingen til AL2O3-1 veldig smal. I tillegg ble palladiumbaserte katalysatorer fremstilt med syntetisk MA som bærer. I metanforbrenningsreaksjonen viste katalysatoren støttet av AL2O3-3 god katalytisk ytelse.
For første gang ble MA med relativt smal porestørrelsesfordeling utarbeidet ved å bruke billig og aluminiumsrik aluminiums svart slagg ABD. Produksjonsprosessen inkluderer ekstraksjonsprosess ved lav temperatur og normalt trykk. De faste partiklene som er igjen i ekstraksjonsprosessen, vil ikke forurense miljøet, og kan bli stablet opp med lav risiko eller gjenbrukes som fyllstoff eller aggregat i betongpåføring. Det spesifikke overflatearealet til den syntetiserte MA er 123 ~ 162m2/g, porestørrelsesfordelingen er smal, toppradius er 5,3nm, og porøsiteten er 0,37 cm3/g. Materialet er nano-størrelse og krystallstørrelsen er omtrent 11nm. Solid-tilstandssyntese er en ny prosess for å syntetisere MA, som kan brukes til å produsere radiokjemisk absorberende for klinisk bruk. Aluminiumklorid, ammoniumkarbonat og glukose-råvarer blandes i et molforhold på 1: 1,5: 1,5, og MA syntetiseres ved en ny solid-tilstand mekanokjemisk reaksjon. Ved konsentrasjon av ALRA ( (1,7TBQ/ml), og dermed realiserer bruken av store dose131i [NAI] kapsler for behandling av skjoldbruskkjertelen.
For å oppsummere, i fremtiden, kan små molekylære maler også utvikles for å konstruere multi-nivå bestilte porestrukturer, justere strukturen, morfologien og overflatekjemiske egenskapene til materialer og generere stort overflateareal og bestilte ormhull MA. Utforsk billige maler og aluminiumskilder, optimaliser synteseprosessen, tydeliggjør syntesemekanismen og veilede prosessen.
Endringsmetode på 2 mA
Metodene for enhetlig distribuering av aktive komponenter på MA-transportøren inkluderer impregnering, in-situ synthe-Sis, nedbør, ionebytte, mekanisk blanding og smelting, hvorav de to første er de mest brukte.
2.1 Syntesemetode i situasjonen
Grupper som brukes i funksjonell modifisering blir lagt til i prosessen med å fremstille MA for å modifisere og stabilisere skjelettstrukturen til materialet og forbedre den katalytiske ytelsen. Prosessen er vist i figur 2. Liu et al. Syntetisert Ni/Mo-Al2O3in situ med P123 som mal. Både Ni og Mo ble spredt i ordnet MA -kanaler, uten å ødelegge den mesoporøse strukturen til MA, og den katalytiske ytelsen ble åpenbart forbedret. Ved å ta i bruk en vekstmetode i situasjonen på et syntetisert gamma-al2O3Substrat, sammenlignet med y-Al2O3, MNO2-Al2O3Has større BET-spesifikt overflateareal og porevolum, og har en bimodal mesoporøs struktur med smal porestørrelsesfordeling. MNO2-Al2O3Has rask adsorpsjonshastighet og høy effektivitet for F-, og har et bredt pH-applikasjonsområde (pH = 4 ~ 10), som er egnet for praktiske industrielle anvendelsesbetingelser. Gjenvinningsytelsen til MnO2-Al2O3is bedre enn for γ-al2O.strukturell stabilitet må optimaliseres ytterligere. For å oppsummere har MA-modifiserte materialer oppnådd ved in-situ-syntese god strukturell orden, sterk interaksjon mellom grupper og aluminiumoksydsbærere, tett kombinasjon, stor materialbelastning, og er ikke lett å forårsake å kaste ut aktive komponenter i den katalytiske reaksjonsprosessen, og den katalytiske ytelsen forbedres betydelig.
Fig. 2 Fremstilling av funksjonalisert MA ved å syntese in-situ
2.2 Impregneringsmetode
Fordyp den forberedte MA i den modifiserte gruppen, og oppnå det modifiserte MA -materialet etter behandling, for å innse effekten av katalyse, adsorpsjon og lignende. Cai et al. Forberedt MA fra P123 ved sol-gel-metode, og dynket den i etanol og tetraetylenepentaminløsning for å oppnå aminomodifisert MA-materiale med sterk adsorpsjonsytelse. I tillegg har Belkacemi et al. dyppet i ZnCl2 -løsning av den samme prosessen for å oppnå bestilt sink dopet modifiserte MA -materialer. Det spesifikke overflatearealet og porevolumet er henholdsvis 394M2/g og 0,55 cm3/g. Sammenlignet med syntese-metoden in-Situ har impregneringsmetoden bedre elementdispersjon, stabil mesoporøs struktur og god adsorpsjonsytelse, men interaksjonskraften mellom aktive komponenter og aluminiumoksfører er svak, og den katalytiske aktiviteten er lett forstyrret av eksterne faktorer.
3 Funksjonell fremgang
Syntesen av Rare Earth MA med spesielle egenskaper er utviklingstrenden i fremtiden. For tiden er det mange syntesemetoder. Prosessparametrene påvirker ytelsen til MA. Det spesifikke overflatearealet, porevolumet og porediameteren til MA kan justeres ved malstype og aluminiumforløpersammensetning. Kalsineringstemperaturen og polymermalkonsentrasjonen påvirker det spesifikke overflatearealet og porevolumet til MA. Suzuki og Yamauchi fant at kalsinasjonstemperaturen ble økt fra 500 ℃ til 900 ℃. Blenderåpningen kan økes og overflatearealet kan reduseres. I tillegg forbedrer den sjeldne jordmodifiseringsbehandlingen aktiviteten, overflatetermisk stabilitet, strukturell stabilitet og overflatesurhet av MA -materialer i den katalytiske prosessen, og oppfyller utviklingen av MA -funksjonalisering.
3.1 Defluorinering Adsorbent
Fluoren i drikkevann i Kina er alvorlig skadelig. I tillegg vil økningen av fluorinnhold i industriell sinksulfatoppløsning føre til korrosjon av elektrodeplate, forverring av arbeidsmiljø, nedgangen i kvaliteten på elektrisk sink og reduksjon av mengden resirkulert vann i syren som lager system og elektrolyseprosessen med væsken sengeovn stekt røyk gass. For tiden er adsorpsjonsmetoden den mest attraktive blant de vanlige metodene for våt avledning. Aktivert karbon, amorf aluminiumoks Den dårlige adsorpsjonskapasiteten til fluor, og bare ved pH <6 kan den ha god fluoradsorpsjonsytelse. MA har vekket bred oppmerksomhet i miljøforurensningskontroll på grunn av dets store spesifikke overflateareal, unik porestørrelseseffekt, syre-baseytelse, termisk og mekanisk stabilitet. Kundu et al. Utarbeidet MA med en maksimal fluoradsorpsjonskapasitet på 62,5 mg/g. Fluoradsorpsjonskapasiteten til MA er sterkt påvirket av dens strukturelle egenskaper, for eksempel spesifikt overflateareal, overflatefunksjonsgrupper, porestørrelse og total porestørrelse. Tilpasning av struktur og ytelse til MA er en viktig måte å forbedre adsorpsjonsytelsen.
På grunn av den harde syren til LA og den harde basisiteten til fluor, er det en sterk affinitet mellom LA og fluorioner. De siste årene har noen studier funnet at LA som modifiserer kan forbedre adsorpsjonskapasiteten til fluor. På grunn av den lave strukturelle stabiliteten til sjeldne jordadsorbenter, blir mer sjeldne jordarter imidlertid utvaskes inn i løsningen, noe som resulterer i sekundær vannforurensning og skade på menneskers helse. På den annen side er høy konsentrasjon av aluminium i vannmiljø en av giftstoffene til menneskers helse. Derfor er det nødvendig å fremstille en slags sammensatt adsorbent med god stabilitet og ingen utvasking eller mindre utvasking av andre elementer i fluorfjerningsprosessen. MA modifisert av LA og CE ble utarbeidet ved impregneringsmetode (LA/MA og CE/MA). Sjeldne jordoksider ble med hell lastet på MA-overflaten for første gang, som hadde høyere utførelse Adsorpsjonskapasitet for fluor, LA/MA inneholder flere hydroksyladsorpsjonssteder, og adsorpsjonskapasiteten til F er i størrelsesorden LA/MA> CE/MA> MA. Med økningen av den innledende konsentrasjonen øker adsorpsjonskapasiteten til fluor. Adsorpsjonseffekten er best når pH er 5 ~ 9, og adsorpsjonsprosessen for fluoravtaler med Langmuir isotermisk adsorpsjonsmodell. I tillegg kan urenhetene til sulfationer i aluminiumoksyd også påvirke kvaliteten på prøvene betydelig. Selv om den relaterte forskningen på sjeldne jordmodifiserte aluminiumoksyd Hydrometallurgy -system, og etablere en prosesskontrollmodell for behandling av høy fluoroppløsning basert på sjeldne jordens ma nano adsorbent.
3.2 Katalysator
3.2.1 Tørr reformering av metan
Sjelden jord kan tilpasse surheten (basaliteten) for porøse materialer, øke oksygen ledig stilling og syntetisere katalysatorer med ensartet spredning, nanometerskala og stabilitet. Det brukes ofte til å støtte edle metaller og overgangsmetaller for å katalysere metanasjonen av CO2. For tiden utvikler sjeldne jordsmodifiserte mesoporøse materialer seg mot metan tørrreformering (MDR), fotokatalytisk nedbrytning av VOC og halegassrensing. metan. Imidlertid sintring og karbonavsetning av Ni -nanopartikler på overflaten av Ni/Al2O3Lead til den raske deaktiveringen av katalysatoren. Derfor er det nødvendig å tilsette akselerant, endre katalysatorbærer og forbedre prepareringsveien for å forbedre katalytisk aktivitet, stabilitet og svidde -resistens. Generelt kan sjeldne jordoksider brukes som strukturelle og elektroniske promotorer i heterogene katalysatorer, og CEO2improves spredning av Ni og endrer egenskapene til metallisk Ni gjennom sterk metallstøtteinteraksjon.
MA er mye brukt for å forbedre spredningen av metaller, og gi tilbakeholdenhet for aktive metaller for å forhindre deres agglomerering. LA2O3 med høy oksygenlagringskapasitet forbedrer karbonmotstanden i konverteringsprosessen, og LA2O3Promoter spredning av CO på mesoporøs aluminiumoksyd, som har høy reformeringsaktivitet og spenst. LA2O3Promoter øker MDR -aktiviteten til CO/MA -katalysator, og CO3O4and Coal2O4faser dannes på katalysatoroverflaten. I MDR-prosessen ble in-situ-interaksjonen mellom LA2O3and CO2-formede LA2O2CO3Mesophase, noe som induserte effektiv eliminering av CXHY på katalysatoroverflaten. LA2O3Promotes hydrogenreduksjon ved å tilveiebringe høyere elektrontetthet og forbedre ledig stilling i oksygen i 10%CO/Ma. Tilsetningen av LA2O3Reduser den tilsynelatende aktiveringsenergien til CH4Conumption. Derfor konverteringshastigheten for CH4in -økt til 93,7% ved 1073K K. Tilsetningen av LA2O3IMPROVED Den katalytiske aktiviteten, fremmet reduksjon av H2, økte antallet CO0 -aktive steder, produserte mindre avsatt karbon og økte oksygen -ledigheten til 73,3%.
CE og PR ble støttet på Ni/AL2O3Catalyst ved impregneringsmetode for like volum i Li Xiaofeng. Etter å ha tilsatt CE og PR, reduserte selektiviteten til H2in -økte og selektiviteten til CO. MDR modifisert med PR hadde utmerket katalytisk evne, og selektiviteten til H2in -økte fra 64,5% til 75,6%, mens selektiviteten til CO falt fra 31,4% Peng Shujing et al. Brukt sol-gel-metode, CE-modifisert MA ble fremstilt med aluminiumisopropoksyd, isopropanoloppløsningsmiddel og ceriumnitratheksahydrat. Det spesifikke overflatearealet til produktet ble litt økt. Tilsetningen av CE reduserte aggregeringen av stavlignende nanopartikler på MA-overflaten. Noen hydroksylgrupper på overflaten av γ-al2O3were i utgangspunktet dekket av CE-forbindelser. Den termiske stabiliteten til MA ble forbedret, og ingen krystallfasetransformasjon skjedde etter kalsinering ved 1000 ℃ i 10 timer. Wang Baowei et al. Forberedt MA-materiale CEO2-Al2O4by koprekipitasjonsmetode. CEO2 med kubikk små korn ble jevnt spredt i aluminiumoksyd. Etter å ha støttet CO og MO på CEO2-Al2O4, ble samspillet mellom aluminiumoksyd og aktiv komponent Co og MO effektivt hemmet av CEO2
De sjeldne jordpromotørene (LA, CE, Y og SM) er kombinert med CO/MA -katalysator for MDR, og prosessen er vist på fig. 3. De sjeldne jordpromotørene kan forbedre spredningen av CO på MA -bæreren og hemme agglomerasjonen av CO -partikler. Jo mindre partikkelstørrelse, jo sterkere er CO-MA-interaksjonen, jo sterkere er katalytiske og sintringsevne i YCO/MA-katalysator, og de positive effektene av flere promotorer på MDR-aktivitet og karbonavsetning. 4 er et HRTEM -bilde etter MDR -behandling ved 1023K, CO2: CH4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 i 8 timer. CO -partikler eksisterer i form av svarte flekker, mens MA -bærere eksisterer i form av grå, noe som avhenger av forskjellen på elektrontetthet. I HRTEM -bilde med 10%CO/MA (fig. 4B), blir agglomerasjonen av CO -metallpartikler observert på MA -bærere tilsetningen av sjeldne jordpromotor reduserer CO -partikler til 11,0nm ~ 12,5nm. YCO/MA har sterk co-MA-interaksjon, og dens sintringsytelse er bedre enn andre katalysatorer. I tillegg, som vist på fig. 4B til 4F, hule karbon -nanotråder (CNF) produseres på katalysatorene, som holder kontakt med gasstrøm og forhindrer katalysatoren fra deaktivering.
Fig. 3 Effekt av sjelden jordtilsetning på fysiske og kjemiske egenskaper og MDR -katalytisk ytelse av CO/MA -katalysator
3.2.2 Deoksidasjonskatalysator
Fe2O3/meso-ceal, en CE-dopet FE-basert deoksidasjonskatalysator, ble fremstilt ved oksidativ dehydrogenering av 1- buten med CO2AS myk oksidant, og ble brukt i syntesen av 1,3- butadien (BD). CE var sterkt spredt i aluminiumoksydmatrise, og FE2O3/MESO var sterkt spredt Fe2O3/Meso-ceal-100-katalysatoren har ikke bare sterkt spredt jernarter og gode strukturelle egenskaper, men har også god oksygenlagringskapasitet, så den har god adsorpsjon og aktiveringskapasitet til CO2. Som vist i figur 5, viser TEM-bilder at FE2O3/Meso-Ceal-100 er regularit viser at den ormlignende kanalstrukturen til mesoke-100 er løs og porøs, noe som er gunstig for spredningen av aktive ingredienser, mens sterkt spredt CE er vellykket dopet i aluminiumoksydmatrise. Noble metallkatalysatorbeleggmateriale som oppfyller den ultra-lave utslippsstandarden for motorvogner har utviklet porestruktur, god hydrotermisk stabilitet og stor oksygenlagringskapasitet.
3.2.3 Katalysator for kjøretøy
PD-RH støttet kvartær aluminiumsbaserte sjeldne jordkomplekser alcezrtiox og allazrtiox for å oppnå bilkatalysatorbeleggmaterialer. Mesoporøs aluminiumsbasert sjeldent jordkompleks PD-RH/ALC kan med hell brukes som en CNG-kjøretøy eksosrensingskatalysator med god holdbarhet, og konverteringseffektiviteten til CH4, hovedkomponenten i CNG-kjøretøyet, er så høy som 97,8%. Adopt a hydrotherMAl one-step method to prepare that rare earth ma composite material to realize self-assembly,Ordered mesoporous precursors with metastable state and high aggregation were synthesized, and the synthesis of RE-Al conformed to the model of “compound growth unit”, thus realizing the purification of automobile exhaust post-mounted three-way catalytic converter.
Fig. 4 HRTEM -bilder av MA (A), CO/MA (B), Laco/MA (C), CECO/MA (D), YCO/MA (E) og SMCO/MA (F)
Fig. 5 TEM-bilde (A) og EDS Element Diagram (B, C) av FE2O3/Meso-Ceal-100
3.3 lysende ytelse
Elektroner av sjeldne jordelementer er lett begeistret for å overføre mellom forskjellige energinivåer og avgi lys. Sjeldne jordioner brukes ofte som aktivatorer for å fremstille selvlysende materialer. Sjeldne jordioner kan lastes på overflaten av aluminiumfosfat hule mikrosfærer ved hjelp av koprekipitasjonsmetode og ionutvekslingsmetode, og selvlysende materialer Alpo4∶re (LA, CE, PR, ND) kan fremstilles. Den selvlysende bølgelengden er i det nærmeste ultrafiolette området.MA er gjort til tynne filmer på grunn av dets treghet, lav dielektrisk konstant og lav konduktivitet, noe som gjør det anvendelig for elektriske og optiske enheter, tynne filmer, barrierer, sensorer, etc. Den kan også brukes til å føle respons. Disse enhetene er stablede filmer med bestemt optisk banelengde, så det er nødvendig å kontrollere brytningsindeks og tykkelse. At til stede, titandioksid og zirkoniumoksyd med høy brytningsindeks og silisiumdioksid med lav brytningsindeks brukes ofte til å designe og bygge slike enheter. Tilgjengelighetsområdet for materialer med forskjellige overflatekjemiske egenskaper utvides, noe som gjør det mulig å designe avanserte fotonsensorer. Innføringen av MA- og Oxyhydroxide -filmer i utformingen av optiske enheter viser stort potensial fordi brytningsindeksen ligner den for silisiumdioksid. Men de kjemiske egenskapene er forskjellige.
3.4 Termisk stabilitet
Med økningen av temperaturen påvirker sintringen alvorlig brukseffekten av MA-katalysator, og det spesifikke overflatearealet avtar og γ-Al2O3in krystallinsk fase transformeres til Δ og θ til χ faser. Sjeldne jordmaterialer har god kjemisk stabilitet og termisk stabilitet, høy tilpasningsevne og lett tilgjengelige og billige råvarer. Tilsetningen av sjeldne jordelementer kan forbedre termisk stabilitet, oksidasjonsmotstand med høy temperatur og mekaniske egenskaper til bæreren, og justere overflatesurheten til bæreren.la og CE er de mest brukte og studerte modifikasjonselementene. Lu Weiguang og andre fant at tilsetning av sjeldne jordelementer effektivt forhindret bulkdiffusjon av aluminiumoksydpartikler, LA og CE beskyttet hydroksylgruppene på overflaten av aluminiumoksyd, hemmet sintring og fasetransformasjon, og reduserte skaden på høy temperatur til mesoporøs struktur. Det forberedte aluminiumoksyden har fremdeles høyt spesifikt overflateareal og porevolum. For mye eller for lite sjeldent jordelement vil imidlertid redusere den termiske stabiliteten til aluminiumoksyd. Li Yanqiu et al. Lagt til 5% LA2O3TO γ-Al2O3, noe som forbedret den termiske stabiliteten og økte porevolumet og det spesifikke overflatearealet til aluminiumoksydbærer. Som det fremgår av figur 6, forbedrer LA2O3ADDED til y-Al2O3, den termiske stabiliteten til sjelden jordkomposittbærer.
I prosessen med å doping nano-fibrøse partikler med LA til MA, er BET overflatearealet og porevolumet av MA-LA høyere enn MA når varmebehandlingstemperaturen øker, og doping med LA har åpenbar forsinkende effekt på sintring ved høy temperatur. som vist i fig. 7, med økningen av temperaturen, hemmer LA reaksjonen av kornvekst og fasetransformasjon, mens fig. 7A og 7C viser akkumulering av nano-fibrøse partikler. i fig. 7b, diameteren til store partikler produsert ved kalsinering ved 1200 ℃ er omtrent 100nm. Det markerer den betydelige sintringen av MA. I tillegg, sammenlignet med MA-1200, samles ikke MA-LA-1200 etter varmebehandling. Med tilsetning av LA har nano-fiberpartikler bedre sintringsevne. Selv ved høyere kalsineringstemperatur er dopet LA fremdeles sterkt spredt på MA -overflaten. LA -modifisert MA kan brukes som bærer av PD -katalysator i C3H8oxidation -reaksjon.
Fig. 6 Strukturmodell for sintring av aluminiumoksyd med og uten sjeldne jordelementer
Fig. 7 TEM-bilder av MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-La-400 (C) og MA-LA-1200 (D)
4 Konklusjon
Fremdriften for forberedelse og funksjonell anvendelse av sjeldne jordmodifiserte MA -materialer blir introdusert. Sjelden jordmodifisert MA er mye brukt. Selv om det er gjort mye forskning i katalytisk anvendelse, termisk stabilitet og adsorpsjon, har mange materialer høye kostnader, lav dopingmengde, dårlig ordre og er vanskelige å industrialisere. Følgende arbeid må gjøres i fremtiden: optimaliser sammensetningen og strukturen til sjeldne jordmodifiserte MA, velg den aktuelle prosessen, oppfyller den funksjonelle utviklingen; Etablere en prosesskontrollmodell basert på funksjonell prosess for å redusere kostnadene og realisere industriell produksjon; For å maksimere fordelene med Kinas sjeldne jordressurser, bør vi utforske mekanismen for sjeldne jord -MA -modifisering, forbedre teorien og prosessen med å forberede sjeldne jordmodifiserte MA.
Fund Project: Shaanxi Science and Technology General Innovation Project (2011KTDZ01-04-01); Shaanxi Province 2019 Special Scientific Research Project (19JK0490); 2020 Special Scientific Research Project of Huaqing College, XI 'An University of Architecture and Technology (20Ky02)
Kilde: Sjelden jord
Post Time: Jul-04-2022