ناياب زمين ۾ تبديل ٿيل ميسوپورس ايلومينا جي درخواست جي ترقي

غير سليسيس آڪسائيڊ ۾، ايلومينيا ۾ سٺيون مشيني خاصيتون، اعليٰ گرمي پد جي مزاحمت ۽ سنکنرن جي مزاحمت آهي، جڏهن ته ميسوپورس ايلومينيا (ايم اي) ۾ ترتيب ڏيڻ واري سوراخ جي سائيز، وڏي مخصوص مٿاڇري جي ايراضي، وڏي سوراخ جي مقدار ۽ گهٽ پيداوار جي قيمت آهي، جيڪا وڏي پيماني تي ڪيٽيليسس، ڪنٽرول ٿيل دوا جي ڇڏڻ، جذب ۽ ٻين شعبن ۾ استعمال ٿيندي آهي، جهڙوڪ پيٽروليم خام مال جي ڪريڪنگ، هائيڊروڪريڪنگ ۽ هائيڊروڊيسلفرائيزيشن. مائڪروپورس ايلومينيا عام طور تي صنعت ۾ استعمال ٿيندو آهي، پر اهو سڌو سنئون ايلومينيا جي سرگرمي، سروس لائف ۽ ڪيٽالسٽ جي چونڊ کي متاثر ڪندو. مثال طور، آٽو موبائيل ايگزاسٽ صاف ڪرڻ جي عمل ۾، انجن آئل ايڊيٽيوز مان جمع ٿيل آلودگي ڪوڪ ٺاهيندا، جيڪو ڪيٽالسٽ سوراخن جي بلاڪ جو سبب بڻجندو، اهڙي طرح ڪيٽالسٽ جي سرگرمي کي گهٽائي ڇڏيندو. سرفيڪٽنٽ کي ايلومينيا ڪيريئر جي جوڙجڪ کي ايم اي ٺاهڻ لاءِ ترتيب ڏيڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. ان جي ڪيٽالسٽ ڪارڪردگي کي بهتر بڻايو.

ايم اي ۾ رڪاوٽ جو اثر آهي، ۽ فعال ڌاتو اعليٰ درجه حرارت جي حساب ڪتاب کان پوءِ غير فعال ٿي ويندا آهن. ان کان علاوه، اعليٰ درجه حرارت جي حساب ڪتاب کان پوءِ، ميسوپورس ڍانچو ٽٽي پوندو آهي، ايم اي کنڊر بي شڪل حالت ۾ هوندو آهي، ۽ مٿاڇري جي تيزابيت فنڪشنلائيزيشن جي ميدان ۾ پنهنجين گهرجن کي پورو نه ڪري سگهندي آهي. ايم اي مواد جي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي، ميسوپورس ڍانچي جي استحڪام، مٿاڇري جي حرارتي استحڪام ۽ مٿاڇري جي تيزابيت کي بهتر بڻائڻ لاءِ اڪثر ترميمي علاج جي ضرورت پوندي آهي. عام ترميمي گروپن ۾ ڌاتو هيٽرو ايٽمز (Fe، Co، Ni، Cu، Zn، Pd، Pt، Zr، وغيره) ۽ ڌاتو آڪسائيڊ (TiO2، NiO، Co3O4، CuO، Cu2O، RE2O7، وغيره) شامل آهن جيڪي ايم اي جي مٿاڇري تي لوڊ ڪيا ويندا آهن يا کنڊر ۾ ڊوپ ڪيا ويندا آهن.

ناياب زمين جي عنصرن جي خاص اليڪٽران ترتيب ان جي مرڪبن کي خاص آپٽيڪل، برقي ۽ مقناطيسي خاصيتون بڻائي ٿي، ۽ ڪيٽيليٽڪ مواد، فوٽو اليڪٽرڪ مواد، جذب مواد ۽ مقناطيسي مواد ۾ استعمال ٿئي ٿي. ناياب زمين ۾ تبديل ٿيل ميسوپورس مواد تيزاب (الڪلي) ملڪيت کي ترتيب ڏئي سگھن ٿا، آڪسيجن جي خالي جاءِ کي وڌائي سگھن ٿا، ۽ ڌاتو نانو ڪرسٽل لائن ڪيٽالسٽ کي يونيفارم ڊسپريشن ۽ مستحڪم نانو ميٽر اسڪيل سان گڏ ڪري سگھن ٿا. مناسب پورس مواد ۽ ناياب زمين ڌاتو نانو ڪرسٽلز جي مٿاڇري جي ڊسپريشن ۽ ڪيٽالسٽ جي استحڪام ۽ ڪاربن جمع ڪرڻ جي مزاحمت کي بهتر بڻائي سگھن ٿا. هن پيپر ۾، ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي، حرارتي استحڪام، آڪسيجن اسٽوريج گنجائش، مخصوص مٿاڇري واري علائقي ۽ سوراخ جي جوڙجڪ کي بهتر بڻائڻ لاءِ ايم اي جي ناياب زمين جي ترميم ۽ فنڪشنلائيزيشن متعارف ڪرائي ويندي.

1 ايم اي جي تياري

1.1 ايلومينا ڪيريئر جي تياري

ايلومينا ڪيريئر جي تياري جو طريقو ان جي سوراخ جي جوڙجڪ جي ورڇ کي طئي ڪري ٿو، ۽ ان جي عام تياري جي طريقن ۾ سيوڊو-بوهمائيٽ (PB) ڊيهائيڊريشن طريقو ۽ سول-جيل طريقو شامل آهن. سيوڊوبوهمائيٽ (PB) پهريون ڀيرو ڪيلويٽ پاران تجويز ڪيو ويو هو، ۽ H+ پيپٽائيزيشن کي فروغ ڏنو ته جيئن γ-AlOOH ڪولائيڊل PB حاصل ڪري سگهجي جنهن ۾ انٽرليئر پاڻي شامل هجي، جنهن کي ايلومينا ٺاهڻ لاءِ اعليٰ درجه حرارت تي ڪيلسائن ۽ ڊيهائيڊريٽ ڪيو ويو. مختلف خام مال جي مطابق، ان کي اڪثر ورن جي طريقي، ڪاربنائيزيشن طريقو ۽ الڪوحل ايلومينيم هائيڊولائسس طريقو ۾ ورهايو ويندو آهي. پي بي جي ڪولائيڊل سوليبلٽي ڪرسٽلينٽي کان متاثر ٿيندي آهي، ۽ اهو ڪرسٽلينٽي جي واڌ سان بهتر ٿيندو آهي، ۽ آپريٽنگ پروسيس پيرا ميٽرز کان پڻ متاثر ٿيندي آهي.

پي بي عام طور تي ورن جي طريقي سان تيار ڪيو ويندو آهي. الڪلي کي ايلومينيٽ محلول ۾ شامل ڪيو ويندو آهي يا تيزاب کي ايلومينيٽ محلول ۾ شامل ڪيو ويندو آهي ۽ هائيڊريٽڊ ايلومينيٽ (الڪلي ورن) حاصل ڪرڻ لاءِ تيار ڪيو ويندو آهي، يا تيزاب کي ايلومينيٽ محلول ۾ شامل ڪيو ويندو آهي ته جيئن ايلومينيٽ مونو هائيڊريٽ حاصل ڪري سگهجي، جنهن کي پوءِ ڌوئي، خشڪ ڪيو ويندو آهي ۽ پي بي حاصل ڪرڻ لاءِ ڪيلسائن ڪيو ويندو آهي. ورن جو طريقو هلائڻ ۾ آسان ۽ گهٽ قيمت وارو آهي، جيڪو اڪثر صنعتي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي، پر اهو ڪيترن ئي عنصرن (حل پي ايڇ، ڪنسنٽريشن، گرمي پد، وغيره) کان متاثر ٿيندو آهي. ۽ بهتر منتشر ٿيڻ سان ذرڙو حاصل ڪرڻ لاءِ اهي شرط سخت آهن. ڪاربنائيزيشن جي طريقي ۾، Al(OH)3 CO2 ۽ NaAlO2 جي رد عمل سان حاصل ڪيو ويندو آهي، ۽ پي بي عمر وڌڻ کان پوءِ حاصل ڪري سگهجي ٿو. هن طريقي ۾ سادو آپريشن، اعليٰ پيداوار جي معيار، ڪابه آلودگي ۽ گهٽ قيمت جا فائدا آهن، ۽ گهٽ سيڙپڪاري ۽ اعليٰ واپسي سان اعليٰ ڪيٽيليٽڪ سرگرمي، بهترين سنکنرن مزاحمت ۽ اعليٰ مخصوص مٿاڇري واري علائقي سان ايلومينيٽ تيار ڪري سگهي ٿو. ايلومينيم الڪو آڪسائيڊ هائيڊولائيزيشن جو طريقو اڪثر ڪري اعليٰ پاڪائي واري پي بي تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. ايلومينيم الڪو آڪسائيڊ کي هائيڊولائيز ڪيو ويندو آهي ته جيئن ايلومينيم آڪسائيڊ مونو هائيڊريٽ ٺاهي سگهجي، ۽ پوءِ ان کي علاج ڪري اعليٰ پاڪائي وارو پي بي حاصل ڪيو وڃي، جنهن ۾ سٺي ڪرسٽلينٽي، هڪجهڙائي واري ذرڙي جي سائيز، مرڪوز سوراخ جي سائيز جي ورڇ ۽ گولائي ذرڙن جي اعليٰ سالميت هوندي آهي. بهرحال، اهو عمل پيچيده آهي، ۽ ڪجهه زهريلي نامياتي محلولن جي استعمال جي ڪري ان کي بحال ڪرڻ ڏکيو آهي.

ان کان علاوه، غير نامياتي لوڻ يا ڌاتو جا نامياتي مرڪب عام طور تي سول-جيل طريقي سان ايلومينينا اڳڪٿي تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، ۽ خالص پاڻي يا نامياتي محلول شامل ڪيا ويندا آهن ته جيئن سول پيدا ٿئي، جنهن کي پوءِ جيل، خشڪ ۽ روسٽ ڪيو ويندو آهي. هن وقت، پي بي ڊي هائيڊريشن جي طريقي جي بنياد تي ايلومينينا جي تياري جي عمل کي اڃا تائين بهتر بڻايو ويو آهي، ۽ ڪاربنائيزيشن جو طريقو صنعتي ايلومينينا جي پيداوار لاءِ مکيه طريقو بڻجي چڪو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي معيشت ۽ ماحولياتي تحفظ جي ڪري. سول-جيل طريقي سان تيار ڪيل ايلومينينا ان جي وڌيڪ يونيفارم سوراخ جي سائيز جي ورڇ جي ڪري تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي، جيڪو هڪ امڪاني طريقو آهي، پر صنعتي استعمال کي محسوس ڪرڻ لاءِ ان کي بهتر ڪرڻ جي ضرورت آهي.

1.2 ايم اي جي تياري

روايتي ايلومينا ڪم ڪندڙ گهرجن کي پورو نٿو ڪري سگهي، تنهن ڪري اعليٰ ڪارڪردگي وارو ايم اي تيار ڪرڻ ضروري آهي. سنٿيسس طريقن ۾ عام طور تي شامل آهن: نانو ڪاسٽنگ جو طريقو ڪاربان مولڊ سان سخت ٽيمپليٽ طور؛ ايس ڊي اي جي سنٿيسس: ايس ڊي اي ۽ ٻين ڪيشنڪ، اينيونڪ يا غير آئنڪ سرفيڪٽنٽس جهڙن نرم ٽيمپليٽن جي موجودگي ۾ بخارات جي ڪري پيدا ٿيندڙ خود اسيمبلي عمل (EISA).

1.2.1 EISA عمل

نرم ٽيمپليٽ تيزابي حالت ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪو سخت جھلي جي طريقي جي پيچيده ۽ وقت وٺندڙ عمل کان بچي ٿو ۽ ايپرچر جي مسلسل ماڊليشن کي محسوس ڪري سگهي ٿو. EISA پاران MA جي تياري ان جي آسان دستيابي ۽ ٻيهر پيداوار جي ڪري تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي. مختلف ميسوپورس ڍانچي تيار ڪري سگهجن ٿا. MA جي سوراخ جي سائيز کي سرفيڪٽنٽ جي هائيڊروفوبڪ زنجير جي ڊيگهه کي تبديل ڪندي يا حل ۾ ايلومينيم جي اڳڪٿي سان هائيڊولائيزس ڪيٽالسٽ جي مولر تناسب کي ترتيب ڏئي ترتيب ڏئي سگهجي ٿو. تنهن ڪري، EISA، جنهن کي هڪ قدم جي سنٿيسس ۽ ترميم سول-جيل طريقو هاءِ سرفيس ايريا MA ۽ آرڊر ٿيل ميسوپورس ايلومينا (OMA) جي نالي سان پڻ سڃاتو وڃي ٿو، مختلف نرم ٽيمپليٽس تي لاڳو ڪيو ويو آهي، جهڙوڪ P123، F127، ٽرائيٿانولامائن (چانهه)، وغيره. EISA ميسوپورس مواد مهيا ڪرڻ لاءِ آرگنالومينيم اڳڪٿين، جهڙوڪ ايلومينيم الڪو آڪسائيڊ ۽ سرفيڪٽنٽ ٽيمپليٽس، عام طور تي ايلومينيم آئسوپروپوڪسائيڊ ۽ P123 جي گڏيل اسيمبلي جي عمل کي تبديل ڪري سگهي ٿو. EISA عمل جي ڪامياب ترقي لاءِ مستحڪم سول حاصل ڪرڻ لاءِ هائيڊولائيزس ۽ ڪنڊينسيشن ڪينيٽڪس جي صحيح ترتيب جي ضرورت آهي ۽ سول ۾ سرفيڪٽنٽ مائيڪلز پاران ٺهيل ميسوفيس جي ترقي جي اجازت ڏئي ٿي.

EISA عمل ۾، غير آبي محلولن (جهڙوڪ ايٿانول) ۽ نامياتي ڪمپليڪسنگ ايجنٽن جو استعمال مؤثر طريقي سان آرگنو ايلومينيم اڳڪٿين جي هائيڊولائيزيشن ۽ ڪنڊينسيشن جي شرح کي سست ڪري سگهي ٿو ۽ OMA مواد، جهڙوڪ Al(OR)3 ۽ ايلومينيم آئسوپروپوڪسائيڊ جي خود اسيمبلي کي متاثر ڪري سگهي ٿو. جڏهن ته، غير آبي غير مستحڪم محلولن ۾، سرفيڪٽنٽ ٽيمپليٽ عام طور تي پنهنجي هائيڊروفيلسيٽي/هائيڊروفوبيسيٽي وڃائي ڇڏيندا آهن. ان کان علاوه، هائيڊولائيزيشن ۽ پولي ڪنڊينسيشن جي دير جي ڪري، وچولي پيداوار ۾ هائيڊروفوبڪ گروپ هوندو آهي، جيڪو سرفيڪٽنٽ ٽيمپليٽ سان رابطو ڪرڻ ڏکيو بڻائيندو آهي. صرف تڏهن جڏهن سرفيڪٽنٽ جي ڪنسنٽريشن ۽ ايلومينيم جي هائيڊولائيزيشن ۽ پولي ڪنڊينسيشن جي ڊگري کي سالوينٽ بخارات جي عمل ۾ بتدريج وڌايو ويندو آهي، ٽيمپليٽ ۽ ايلومينيم جي خود اسيمبلي ٿي سگهي ٿي. تنهن ڪري، ڪيترائي پيرا ميٽر جيڪي سالوينٽ جي بخارات جي حالتن ۽ اڳڪٿين جي هائيڊولائيزيشن ۽ ڪنڊينسيشن جي رد عمل کي متاثر ڪن ٿا، جهڙوڪ گرمي پد، نسبتي نمي، ڪيٽالسٽ، سالوينٽ بخارات جي شرح، وغيره، آخري اسيمبلي جي جوڙجڪ کي متاثر ڪندا. جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي. 1، اعليٰ حرارتي استحڪام ۽ اعليٰ ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي سان OMA مواد کي سولوٿرمل اسسٽنٽ ايوپوريشن انڊيوسڊ سيلف اسمبلي (SA-EISA) ذريعي سنٿيسائز ڪيو ويو. سولوٿرمل علاج ايلومينيم اڳڪٿين جي مڪمل هائيڊولائيزيشن کي فروغ ڏنو ته جيئن ننڍي سائيز جا ڪلسٽر ايلومينيم هائيڊروڪسيل گروپ ٺاهيا وڃن، جنهن سرفيڪٽنٽس ۽ ايلومينيم جي وچ ۾ رابطي کي وڌايو. EISA عمل ۾ ٻه طرفي هيڪساگونل ميسوفيس ٺاهيو ويو ۽ 400 ℃ تي calcined ڪري OMA مواد ٺاهيو ويو. روايتي EISA عمل ۾، بخارات جو عمل آرگنالومينيم اڳڪٿي جي هائيڊولائيزيشن سان گڏ هوندو آهي، تنهن ڪري بخارات جي حالتن جو OMA جي رد عمل ۽ آخري جوڙجڪ تي هڪ اهم اثر هوندو آهي. سولوٿرمل علاج جو قدم ايلومينيم اڳڪٿي جي مڪمل هائيڊولائيزيشن کي فروغ ڏئي ٿو ۽ جزوي طور تي ڪنڊينسڊ ڪلسٽرڊ ايلومينيم هائيڊروڪسيل گروپ پيدا ڪري ٿو. OMA بخارات جي حالتن جي وسيع رينج تحت ٺهيل آهي. روايتي EISA طريقي سان تيار ڪيل MA جي مقابلي ۾، SA-EISA طريقي سان تيار ڪيل OMA ۾ وڌيڪ سوراخ حجم، بهتر مخصوص مٿاڇري جو علائقو ۽ بهتر حرارتي استحڪام آهي. مستقبل ۾، EISA طريقو ريمنگ ايجنٽ استعمال ڪرڻ کان سواءِ اعليٰ ڪنورشن ريٽ ۽ بهترين سليڪٽيويٽي سان الٽرا-لارج ايپرچر MA تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

شڪل 1 OMA مواد کي گڏ ڪرڻ لاءِ SA-EISA طريقي جو فلو چارٽ

1.2.2 ٻيا عمل

روايتي ايم اي جي تياري لاءِ هڪ واضح ميسوپورس ڍانچي حاصل ڪرڻ لاءِ سنٿيسس پيرا ميٽرز جي صحيح ڪنٽرول جي ضرورت هوندي آهي، ۽ ٽيمپليٽ مواد کي هٽائڻ پڻ چئلينجنگ آهي، جيڪو سنٿيسس جي عمل کي پيچيده بڻائي ٿو. هن وقت، ڪيترن ئي ادب مختلف ٽيمپليٽس سان ايم اي جي سنٿيسس جي رپورٽ ڪئي آهي. تازن سالن ۾، تحقيق بنيادي طور تي گلوڪوز، سوڪروز ۽ اسٽارچ سان ايم اي جي سنٿيسس تي ڌيان ڏنو ويو آهي جيئن ايلومينيم آئسوپروپوڪسائيڊ پاران آبي محلول ۾ ٽيمپليٽس طور. انهن مان گھڻا ايم اي مواد ايلومينيم نائٽريٽ، سلفيٽ ۽ الڪو آڪسائيڊ مان ايلومينيم ذريعن طور تي سنٿيسس ڪيا ويا آهن. ايم اي سي ٽي اي بي کي ايلومينيم ذريعو طور پي بي جي سڌي ترميم ذريعي پڻ حاصل ڪري سگهجي ٿو. ايم اي مختلف ساختي خاصيتن سان، يعني Al2O3)-1، Al2O3)-2 ۽ al2o3 ۽ سٺي حرارتي استحڪام رکي ٿو. سرفيڪٽنٽ جو اضافو پي بي جي موروثي ڪرسٽل structure کي تبديل نٿو ڪري، پر ذرڙن جي اسٽيڪنگ موڊ کي تبديل ڪري ٿو. ان کان علاوه، Al2O3-3 جي ٺهڻ نامياتي محلول PEG يا PEG جي چوڌاري مجموعي طور تي مستحڪم نانو ذرات جي چپکڻ سان ٺهيل آهي. بهرحال، Al2O3-1 جي سوراخ جي سائيز جي ورڇ تمام تنگ آهي. ان کان علاوه، پيليڊيم تي ٻڌل ڪيٽالسٽ تيار ڪيا ويا جن ۾ مصنوعي MA ڪيريئر طور استعمال ڪيو ويو. ميٿين جي ڪمبشن ري ايڪشن ۾، Al2O3-3 جي مدد سان ڪيٽالسٽ سٺي ڪيٽالسٽ ڪارڪردگي ڏيکاري.

پهريون ڀيرو، سستي ۽ ايلومينيم سان مالا مال ايلومينيم ڪارو سليگ ABD استعمال ڪندي نسبتاً تنگ سوراخ سائيز جي تقسيم سان MA تيار ڪيو ويو. پيداوار جي عمل ۾ گهٽ درجه حرارت ۽ عام دٻاءُ تي ڪڍڻ جو عمل شامل آهي. ڪڍڻ جي عمل ۾ ڇڏيل مضبوط ذرات ماحول کي آلوده نه ڪندا، ۽ گهٽ خطري سان گڏ ڪري سگھجن ٿا يا ڪنڪريٽ جي استعمال ۾ فلر يا مجموعي طور تي ٻيهر استعمال ڪري سگھجن ٿا. سنٿيسائزڊ MA جو مخصوص مٿاڇري وارو علائقو 123~162m2/g آهي، سنٿيسائزڊ MA جي سائيز جي تقسيم تنگ آهي، چوٽي ريڊيس 5.3nm آهي، ۽ پورسٽي 0.37 cm3/g آهي. مواد نانو سائيز جو آهي ۽ ڪرسٽل سائيز تقريباً 11nm آهي. سالڊ اسٽيٽ سنٿيسز MA کي سنٿيسز ڪرڻ لاءِ هڪ نئون عمل آهي، جيڪو ڪلينڪل استعمال لاءِ ريڊيو ڪيميڪل جاذب پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿو. ايلومينيم ڪلورائڊ، امونيم ڪاربونيٽ ۽ گلوڪوز خام مال کي 1: 1.5: 1.5 جي مولر تناسب ۾ ملايو ويندو آهي، ۽ MA کي هڪ نئين سالڊ اسٽيٽ ميڪانو ڪيميڪل رد عمل ذريعي گڏ ڪيو ويندو آهي. حرارتي بيٽري جي سامان ۾ 131I کي مرڪوز ڪرڻ سان، ڪنسنٽريشن کان پوءِ 131I جي ڪل پيداوار 90٪ آهي، ۽ حاصل ڪيل 131I[NaI] محلول ۾ هڪ اعلي ريڊيو ايڪٽو ڪنسنٽريشن (1.7TBq/mL) آهي، انهي ڪري ٿائرائيڊ ڪينسر جي علاج لاءِ وڏي دوز 131I[NaI] ڪيپسول جي استعمال کي محسوس ڪيو ويندو آهي.

مختصر ۾، مستقبل ۾، ننڍڙا ماليڪيولر ٽيمپليٽ پڻ ٺاهي سگھجن ٿا ته جيئن گھڻ-سطح جي ترتيب ڏنل سوراخن جي جوڙجڪ ٺاهي سگهجي، مواد جي جوڙجڪ، مورفولوجي ۽ مٿاڇري جي ڪيميائي خاصيتن کي مؤثر طريقي سان ترتيب ڏئي سگهجي، ۽ وڏي مٿاڇري واري ايراضي ۽ ترتيب ڏنل ورم هول ايم اي پيدا ڪري سگهجي. سستا ٽيمپليٽ ۽ ايلومينيم ذريعن جي ڳولا ڪريو، سنٿيسس جي عمل کي بهتر بڻايو، سنٿيسس ميڪانيزم کي واضح ڪريو ۽ عمل جي رهنمائي ڪريو.

2 ايم اي جي ترميم جو طريقو

ايم اي ڪيريئر تي فعال جزن کي هڪجهڙائي سان ورهائڻ جا طريقا شامل آهن امپريگنيشن، ان-سيٽو سنٿيسس، پرسيپٽيشن، آئن ايڪسچينج، ميڪيڪل ملائڻ ۽ پگھلڻ، جن مان پهريان ٻه سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ آهن.

2.1 ان-سيٽو سنٿيسس طريقو

فنڪشنل ترميم ۾ استعمال ٿيندڙ گروپن کي MA تيار ڪرڻ جي عمل ۾ شامل ڪيو ويندو آهي ته جيئن مواد جي کنڊر جي جوڙجڪ کي تبديل ۽ مستحڪم ڪري سگهجي ۽ ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي. اهو عمل شڪل 2 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. ليو ۽ ٻين کي P123 سان ٽيمپليٽ طور تي Ni/Mo-Al2O3in situ سان گڏ ڪيو ويو. Ni ۽ Mo ٻنهي کي ترتيب ڏنل MA چينلن ۾ منتشر ڪيو ويو، بغير MA جي ميسوپورس ڍانچي کي تباهه ڪرڻ جي، ۽ ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي واضح طور تي بهتر ٿي هئي. γ-Al2O3 جي مقابلي ۾، هڪ ٺهيل گاما-al2o3 سبسٽريٽ تي هڪ ان-سيٽو واڌ جو طريقو اختيار ڪرڻ، MnO2-Al2O3 ۾ وڏو BET مخصوص مٿاڇري وارو علائقو ۽ سوراخ جو حجم آهي، ۽ تنگ سوراخ جي سائيز جي تقسيم سان هڪ بائي موڊل ميسوپورس ڍانچو آهي. MnO2-Al2O3 ۾ تيز جذب جي شرح ۽ F- لاءِ اعليٰ ڪارڪردگي آهي، ۽ ان ۾ وسيع pH ايپليڪيشن رينج (pH=4~10) آهي، جيڪا عملي صنعتي ايپليڪيشن حالتن لاءِ موزون آهي. MnO2-Al2O3 جي ري سائيڪلنگ ڪارڪردگي γ-Al2O کان بهتر آهي. ساخت جي استحڪام کي وڌيڪ بهتر بڻائڻ جي ضرورت آهي. خلاصو، ان-سيٽو سنٿيسس ذريعي حاصل ڪيل MA تبديل ٿيل مواد ۾ سٺي ساخت جي ترتيب، گروپن ۽ ايلومينا ڪيريئرز جي وچ ۾ مضبوط رابطي، سخت ميلاپ، وڏي مواد جو لوڊ، ۽ ڪيٽيليٽڪ رد عمل جي عمل ۾ فعال اجزاء جي شيڊنگ جو سبب بڻجڻ آسان ناهي، ۽ ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي خاص طور تي بهتر ٿي آهي.

شڪل 2 ان-سيٽو سنٿيسس ذريعي فنڪشنلائيزڊ ايم اي جي تياري

2.2 امپريگنيشن جو طريقو

تيار ڪيل ايم اي کي تبديل ٿيل گروپ ۾ وجھي، ۽ علاج کان پوءِ تبديل ٿيل ايم اي مواد حاصل ڪري، ته جيئن ڪيٽيليسس، جذب ۽ ان جھڙن اثرن کي محسوس ڪري سگهجي. ڪائي ۽ ٻين سول-جيل طريقي سان پي 123 مان ايم اي تيار ڪيو، ۽ مضبوط جذب ڪارڪردگي سان امينو تبديل ٿيل ايم اي مواد حاصل ڪرڻ لاءِ ان کي ايٿانول ۽ ٽيٽراٿيلينپينٽامين محلول ۾ ٻوڙيو. ان کان علاوه، بيلڪيمي ۽ ٻين ساڳئي عمل ذريعي ZnCl2 محلول ۾ ٻوڙيو ته جيئن آرڊر ٿيل زنڪ ڊوپڊ تبديل ٿيل ايم اي مواد حاصل ڪري سگهجي. مخصوص مٿاڇري جو علائقو ۽ سوراخ جو مقدار ترتيب وار 394m2/g ۽ 0.55 cm3/g آهي. ان-سيٽو سنٿيسس طريقي جي مقابلي ۾، امپريگنيشن طريقي ۾ بهتر عنصر جي پکيڙ، مستحڪم ميسوپورس ڍانچي ۽ سٺي جذب ڪارڪردگي آهي، پر فعال اجزاء ۽ ايلومينا ڪيريئر جي وچ ۾ رابطي جي قوت ڪمزور آهي، ۽ ڪيٽيليٽڪ سرگرمي آساني سان ٻاهرين عنصرن جي مداخلت ڪري ٿي.

3 ڪارڪردگي ترقي

خاص خاصيتن سان ناياب زمين MA جي سنٿيسس مستقبل ۾ ترقي جو رجحان آهي. هن وقت، ڪيترائي سنٿيسس طريقا آهن. عمل جا پيرا ميٽر MA جي ڪارڪردگي تي اثر انداز ٿين ٿا. MA جي مخصوص مٿاڇري واري علائقي، سوراخ جي مقدار ۽ سوراخ جي قطر کي ٽيمپليٽ جي قسم ۽ ايلومينيم جي اڳڪٿي جي جوڙجڪ سان ترتيب ڏئي سگهجي ٿو. ڪيلسينيشن جي درجه حرارت ۽ پوليمر ٽيمپليٽ ڪنسنٽريشن MA جي مخصوص مٿاڇري واري علائقي ۽ سوراخ جي مقدار کي متاثر ڪري ٿي. سوزوڪي ۽ ياماوچي اهو معلوم ڪيو ته ڪيلسينيشن جي درجه حرارت کي 500 ℃ کان 900 ℃ تائين وڌايو ويو. ايپرچر کي وڌائي سگهجي ٿو ۽ مٿاڇري جي علائقي کي گهٽائي سگهجي ٿو. ان کان علاوه، ناياب زمين جي ترميم جو علاج ڪيٽيليٽڪ عمل ۾ MA مواد جي سرگرمي، مٿاڇري جي حرارتي استحڪام، ساخت جي استحڪام ۽ مٿاڇري جي تيزابيت کي بهتر بڻائي ٿو، ۽ MA فنڪشنلائيزيشن جي ترقي کي پورو ڪري ٿو.

3.1 ڊيفلوروينيشن جذب ڪندڙ

چين ۾ پيئڻ جي پاڻي ۾ فلورين انتهائي نقصانڪار آهي. ان کان علاوه، صنعتي زنڪ سلفيٽ محلول ۾ فلورين جي مقدار ۾ واڌ اليڪٽروڊ پليٽ جي زنگ، ڪم ڪندڙ ماحول جي خرابي، برقي زنڪ جي معيار ۾ گهٽتائي ۽ تيزاب ٺاهڻ واري نظام ۽ فلوئائيڊڊ بيڊ فرنس روسٽنگ فلو گيس جي اليڪٽرولائيزيشن عمل ۾ ري سائيڪل ٿيل پاڻي جي مقدار ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجندي. هن وقت، جذب جو طريقو گلي ڊيفلورينيشن جي عام طريقن مان سڀ کان وڌيڪ پرڪشش آهي. بهرحال، ڪجهه خاميون آهن، جهڙوڪ خراب جذب جي گنجائش، محدود دستياب پي ايڇ رينج، ثانوي آلودگي وغيره. چالو ڪاربن، بي شڪل ايلومينا، چالو ايلومينا ۽ ٻيا جذب ڪندڙ پاڻي جي ڊي فلورينيشن لاءِ استعمال ڪيا ويا آهن، پر جذب ڪندڙ جي قيمت وڌيڪ آهي، ۽ غير جانبدار محلول يا اعليٰ ڪنسنٽريشن ۾ F- جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت گهٽ آهي. چالو ايلومينا فلورائيڊ کي ختم ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ مطالعو ڪيل جذب ڪندڙ بڻجي چڪو آهي ڇاڪاڻ ته غير جانبدار pH قدر تي فلورائيڊ سان ان جي اعليٰ لاڳاپي ۽ چونڊ جي ڪري، پر اهو فلورائيڊ جي خراب جذب ڪرڻ جي صلاحيت جي ڪري محدود آهي، ۽ صرف pH<6 تي ان ۾ سٺي فلورائيڊ جذب ڪارڪردگي ٿي سگهي ٿي. MA ماحولياتي آلودگي ڪنٽرول ۾ وڏي ڌيان ڇڪايو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي وڏي مخصوص مٿاڇري واري علائقي، منفرد سوراخ سائيز اثر، تيزابي بنياد جي ڪارڪردگي، حرارتي ۽ ميڪيڪل استحڪام جي ڪري. ڪنڊو ۽ ٻين MA کي 62.5 mg/g جي وڌ ۾ وڌ فلورائن جذب ڪرڻ جي صلاحيت سان تيار ڪيو. MA جي فلورائن جذب ڪرڻ جي صلاحيت ان جي ساخت جي خاصيتن، جهڙوڪ مخصوص مٿاڇري واري علائقي، مٿاڇري جي فنڪشنل گروپن، سوراخ جي سائيز ۽ ڪل سوراخ جي سائيز کان تمام گهڻو متاثر ٿئي ٿي. MA جي جوڙجڪ ۽ ڪارڪردگي جي ترتيب ان جي جذب ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ جو هڪ اهم طريقو آهي.

لا جي سخت تيزاب ۽ فلورين جي سخت بنيادي هجڻ جي ڪري، لا ۽ فلورين آئن جي وچ ۾ هڪ مضبوط لاڳاپو آهي. تازن سالن ۾، ڪجهه مطالعي مان معلوم ٿيو آهي ته لا هڪ ترميم ڪندڙ جي طور تي فلورائيڊ جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي سگهي ٿو. جڏهن ته، نادر زمين جي جذب ڪندڙن جي گهٽ ساخت جي استحڪام جي ڪري، وڌيڪ نادر زمينون محلول ۾ ليچ ڪيون وينديون آهن، جنهن جي نتيجي ۾ ثانوي پاڻي جي آلودگي ۽ انساني صحت کي نقصان پهچندو آهي. ٻئي طرف، پاڻي جي ماحول ۾ ايلومينيم جي وڌيڪ ڪنسنٽريشن انساني صحت لاءِ زهر مان هڪ آهي. تنهن ڪري، اهو ضروري آهي ته هڪ قسم جو جامع ايڊسوربينٽ تيار ڪيو وڃي جنهن ۾ سٺي استحڪام هجي ۽ فلورين کي هٽائڻ جي عمل ۾ ٻين عنصرن جي ليچنگ يا گهٽ ليچنگ نه هجي. لا ۽ سي پاران تبديل ٿيل ايم اي امپريگنيشن طريقي سان تيار ڪيو ويو (لا/ايم اي ۽ سي اي/ايم اي). ناياب زمين آڪسائيڊ پهريون ڀيرو ايم اي جي مٿاڇري تي ڪاميابي سان لوڊ ڪيا ويا، جن ۾ ڊيفلورينيشن جي ڪارڪردگي وڌيڪ هئي. فلورين کي هٽائڻ جا مکيه طريقا اليڪٽرو اسٽيٽڪ جذب ۽ ڪيميائي جذب آهن، مٿاڇري جي مثبت چارج ۽ ليگينڊ ايڪسچينج رد عمل جي اليڪٽران ڪشش مٿاڇري هائيڊروڪسيل سان گڏ ٿئي ٿي، جذب ڪندڙ مٿاڇري تي هائيڊروڪسيل فنڪشنل گروپ F- سان هائيڊروجن بانڊ پيدا ڪري ٿو، La ۽ Ce جي ترميم فلورين جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي ٿي، La/MA ۾ وڌيڪ هائيڊروڪسيل جذب ڪرڻ جون سائيٽون شامل آهن، ۽ F جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت La/MA>Ce/MA>MA جي ترتيب ۾ آهي. شروعاتي ڪنسنٽريشن جي واڌ سان، فلورين جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت وڌي ٿي. جذب ڪرڻ جو اثر بهترين هوندو آهي جڏهن pH 5~9 هوندو آهي، ۽ فلورين جي جذب ڪرڻ جو عمل Langmuir isothermal adsorption ماڊل سان ٺهڪي اچي ٿو. ان کان علاوه، ايلومينينا ۾ سلفيٽ آئنز جي نجاست پڻ نموني جي معيار کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهي ٿي. جيتوڻيڪ ناياب زمين جي تبديل ٿيل ايلومينا تي لاڳاپيل تحقيق ڪئي وئي آهي، پر گهڻي ڀاڱي تحقيق جذب ڪندڙ جي عمل تي ڌيان ڏئي ٿي، جنهن کي صنعتي طور تي استعمال ڪرڻ ڏکيو آهي. مستقبل ۾، اسان زنڪ سلفيٽ محلول ۾ فلورين ڪمپليڪس جي الڳ ٿيڻ واري ميڪانيزم ۽ فلورين آئنز جي منتقلي جي خاصيتن جو مطالعو ڪري سگهون ٿا، زنڪ هائيڊرو ميٽالرجيءَ سسٽم ۾ زنڪ سلفيٽ محلول جي ڊيفلورينيشن لاءِ ڪارآمد، گهٽ قيمت ۽ قابل تجديد فلورين آئن جذب ڪندڙ حاصل ڪري سگهون ٿا، ۽ نادر زمين ايم اي نانو جذب ڪندڙ جي بنياد تي اعليٰ فلورين محلول جي علاج لاءِ هڪ پروسيس ڪنٽرول ماڊل قائم ڪري سگهون ٿا.

3.2 ڪيٽالسٽ

3.2.1 ميٿين جي خشڪ اصلاح

ناياب زمين، سوراخ ٿيل مواد جي تيزابيت (بنياديت) کي ترتيب ڏئي سگهي ٿي، آڪسيجن جي خالي جاءِ کي وڌائي سگهي ٿي، ۽ هڪجهڙائي واري پکيڙ، نانو ميٽر اسڪيل ۽ استحڪام سان ڪيٽالسٽ کي گڏ ڪري سگهي ٿي. اهو اڪثر ڪري CO2 جي ميٿينيشن کي ڪيٽيلائيز ڪرڻ لاءِ نوبل ڌاتو ۽ منتقلي ڌاتو کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. هن وقت، ناياب زمين ۾ تبديل ٿيل ميسوپورس مواد ميٿين خشڪ ريفارمنگ (MDR)، VOCs جي فوٽوڪيٽيليٽڪ ڊيگريڊيشن ۽ ٽيل گيس صاف ڪرڻ جي طرف ترقي ڪري رهيا آهن. نوبل ڌاتو (جهڙوڪ Pd، Ru، Rh، وغيره) ۽ ٻين منتقلي ڌاتو (جهڙوڪ Co، Fe، وغيره) جي مقابلي ۾، Ni/Al2O3catalyst وڏي پيماني تي ان جي اعلي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي ۽ چونڊ، اعلي استحڪام ۽ ميٿين لاءِ گهٽ قيمت لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. بهرحال، Ni/Al2O3 جي مٿاڇري تي Ni نانو ذرات جي سنٽرنگ ۽ ڪاربن جمع ڪرڻ ڪيٽالسٽ جي تيزيءَ سان غير فعال ٿيڻ جو سبب بڻجن ٿا. تنهن ڪري، ڪيٽيليٽڪ سرگرمي، استحڪام ۽ جلندڙ مزاحمت کي بهتر بڻائڻ لاءِ تيز رفتار شامل ڪرڻ، ڪيٽيليسٽ ڪيريئر کي تبديل ڪرڻ ۽ تياري جي رستي کي بهتر ڪرڻ ضروري آهي. عام طور تي، ناياب زمين جي آڪسائيڊ کي هيٽروجينيئس ڪيٽالسٽ ۾ ساختياتي ۽ اليڪٽرانڪ پروموٽر طور استعمال ڪري سگهجي ٿو، ۽ CeO2 مضبوط ڌاتو سپورٽ رابطي ذريعي Ni جي پکيڙ کي بهتر بڻائي ٿو ۽ ڌاتو Ni جي خاصيتن کي تبديل ڪري ٿو.

MA وڏي پيماني تي ڌاتو جي پکيڙ کي وڌائڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ فعال ڌاتو کي انهن جي جمع ٿيڻ کي روڪڻ لاءِ پابندي فراهم ڪندو آهي. La2O3 وڏي آڪسيجن اسٽوريج جي گنجائش سان تبديلي جي عمل ۾ ڪاربن جي مزاحمت کي وڌائيندو آهي، ۽ La2O3 ميسوپورس ايلومينا تي Co جي پکيڙ کي وڌائيندو آهي، جنهن ۾ اعليٰ اصلاحي سرگرمي ۽ لچڪ هوندي آهي. La2O3 پروموٽر Co/MA ڪيٽالسٽ جي MDR سرگرمي کي وڌائيندو آهي، ۽ Co3O4 ۽ CoAl2O4 مرحلا ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري تي ٺهندا آهن. بهرحال، انتهائي منتشر La2O3 ۾ 8nm~10nm جا ننڍا اناج هوندا آهن. MDR عمل ۾، La2O3 ۽ CO2 جي وچ ۾ ان-سيٽو رابطي La2O2CO3mesophase ٺاهي، جنهن ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري تي CxHy جي اثرائتي خاتمي کي متاثر ڪيو. La2O3 وڌيڪ اليڪٽران کثافت فراهم ڪندي ۽ 10% Co/MA ۾ آڪسيجن جي خالي جاءِ کي وڌائيندي هائيڊروجن جي گهٽتائي کي فروغ ڏئي ٿو. La2O3 جو اضافو CH4 جي استعمال جي ظاهري چالو توانائي کي گھٽائي ٿو. تنهن ڪري، CH4 جي تبادلي جي شرح 1073K K تي وڌي 93.7٪ ٿي وئي. La2O3 جي اضافي سان ڪيٽيليٽڪ سرگرمي بهتر ٿي، H2 جي گهٽتائي کي فروغ ڏنو، Co0 فعال سائيٽن جو تعداد وڌايو، گهٽ جمع ٿيل ڪاربان پيدا ڪيو ۽ آڪسيجن جي خالي جاءِ کي 73.3٪ تائين وڌايو.

لي شياوفينگ ۾ برابر مقدار جي امپريگنيشن طريقي سان Ni/Al2O3catalyst تي Ce ۽ Pr کي سپورٽ ڪيو ويو. Ce ۽ Pr کي شامل ڪرڻ کان پوءِ، H2 جي چونڊ وڌي وئي ۽ CO جي چونڊ گهٽجي وئي. Pr ​​پاران تبديل ڪيل MDR ۾ بهترين ڪيٽيليٽڪ صلاحيت هئي، ۽ H2 جي چونڊ 64.5٪ کان 75.6٪ تائين وڌي وئي، جڏهن ته CO جي چونڊ 31.4٪ کان گهٽجي وئي. پينگ شوجنگ ۽ ٻين سول-جيل طريقو استعمال ڪيو، Ce-تبديل ٿيل MA کي ايلومينيم آئسوپروپوڪسائيڊ، آئسوپروپنول سالوينٽ ۽ سيريم نائٽريٽ هيڪسا هائيڊريٽ سان تيار ڪيو ويو. پيداوار جي مخصوص مٿاڇري واري علائقي کي ٿورو وڌايو ويو. Ce جي اضافي سان MA جي مٿاڇري تي راڊ وانگر نانو ذرات جي مجموعي کي گهٽايو ويو. γ- Al2O3 جي مٿاڇري تي ڪجهه هائيڊروڪسيل گروپ بنيادي طور تي Ce مرکبات سان ڍڪيل هئا. ايم اي جي حرارتي استحڪام کي بهتر بڻايو ويو، ۽ 1000 ℃ تي 10 ڪلاڪن تائين ڪيلڪينيشن کان پوءِ ڪو به ڪرسٽل مرحلو تبديلي نه آئي. وانگ باؤوي ۽ ٻين ڪوپريسيپٽيشن طريقي سان ايم اي مواد CeO2-Al2O4 تيار ڪيو. ڪعبي ننڍڙن اناج سان CeO2 کي ايلومينينا ۾ هڪجهڙائي سان منتشر ڪيو ويو. CeO2-Al2O4 تي Co ۽ Mo کي سپورٽ ڪرڻ کان پوءِ، ايلومينينا ۽ فعال جزو Co ۽ Mo جي وچ ۾ رابطي کي CEO2 پاران مؤثر طريقي سان روڪيو ويو.

ناياب زمين جي پروموٽر (La، Ce، y ۽ Sm) کي MDR لاءِ Co/MA ڪيٽيلسٽ سان گڏ ڪيو ويو آهي، ۽ اهو عمل شڪل 3 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. ناياب زمين جي پروموٽر MA ڪيريئر تي Co جي پکيڙ کي بهتر بڻائي سگهن ٿا ۽ co ذرڙن جي جمع کي روڪي سگهن ٿا. ذرات جي سائيز جيتري ننڍي هوندي، Co-MA رابطي جي صلاحيت اوترو ئي مضبوط هوندي، YCo/MA ڪيٽيلسٽ ۾ ڪيٽيليٽڪ ۽ سنٽرنگ جي صلاحيت، ۽ MDR سرگرمي ۽ ڪاربن جمع ڪرڻ تي ڪيترن ئي پروموٽرن جا مثبت اثر. شڪل 4 1023K تي MDR علاج کان پوءِ هڪ HRTEM iMAge آهي، Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 8 ڪلاڪن لاءِ. Co ذرات ڪارا داغ جي صورت ۾ موجود آهن، جڏهن ته MA ڪيريئر گرين جي صورت ۾ موجود آهن، جيڪو اليڪٽران جي کثافت جي فرق تي منحصر آهي. HRTEM تصوير ۾ 10%Co/MA (شڪل 4b) سان، ma ڪيريئرز تي Co ڌاتو جي ذرڙن جو مجموعو ڏٺو ويو آهي. نادر زمين جي پروموٽر جو اضافو Co ذرات کي 11.0nm ~ 12.5nm تائين گھٽائي ٿو. YCo/MA ۾ مضبوط Co-MA رابطي آهي، ۽ ان جي سنٽرنگ ڪارڪردگي ٻين ڪيٽالسٽن کان بهتر آهي. ان کان علاوه، جيئن شڪل 4b کان 4f ۾ ڏيکاريل آهي، ڪيٽالسٽن تي هولو ڪاربن نانوائرز (CNF) پيدا ٿين ٿا، جيڪي گئس جي وهڪري سان رابطي ۾ رهن ٿا ۽ ڪيٽالسٽ کي غير فعال ٿيڻ کان روڪين ٿا.

شڪل 3 ناياب زمين جي اضافي جو جسماني ۽ ڪيميائي ملڪيتن تي اثر ۽ Co/MA ڪيٽالسٽ جي MDR ڪيٽالسٽ ڪارڪردگي

3.2.2 ڊي آڪسائيڊيشن ڪيٽالسٽ

Fe2O3/Meso-CeAl، هڪ Ce-doped Fe-based deoxidation catalyst، 1- butene جي آڪسيڊيٽو ڊيهائيڊروجنيشن ذريعي CO2 کي نرم آڪسيڊنٽ طور تيار ڪيو ويو، ۽ 1,3- butadiene (BD) جي ترڪيب ۾ استعمال ڪيو ويو. Ce ايلومينا ميٽرڪس ۾ تمام گهڻو منتشر هو، ۽ Fe2O3/meso انتهائي منتشر هو Fe2O3/Meso-CeAl-100 catalyst ۾ نه رڳو تمام گهڻو منتشر لوهه جون جنسون ۽ سٺيون ساختي خاصيتون آهن، پر ان ۾ سٺي آڪسيجن اسٽوريج جي گنجائش پڻ آهي، تنهن ڪري ان ۾ CO2 جي سٺي جذب ۽ چالو ڪرڻ جي صلاحيت آهي. جيئن شڪل 5 ۾ ڏيکاريل آهي، TEM تصويرون ڏيکارين ٿيون ته Fe2O3/Meso-CeAl-100 باقاعده آهي اهو ڏيکاري ٿو ته MesoCeAl-100 جي ورم جهڙي چينل جي جوڙجڪ ڍڪيل ۽ سوراخدار آهي، جيڪا فعال اجزاء جي منتشر لاءِ فائديمند آهي، جڏهن ته انتهائي منتشر Ce کي ايلومينا ميٽرڪس ۾ ڪاميابي سان ڊوپ ڪيو ويو آهي. موٽر گاڏين جي انتهائي گهٽ اخراج جي معيار کي پورو ڪندڙ نوبل ڌاتو ڪيٽيلسٽ ڪوٽنگ مواد ۾ سوراخن جي جوڙجڪ، سٺي هائيڊروٿرمل استحڪام ۽ وڏي آڪسيجن اسٽوريج گنجائش پيدا ڪئي وئي آهي.

3.2.3 گاڏين لاءِ ڪيٽالسٽ

آٽوميٽو ڪيٽالسٽ ڪوٽنگ مواد حاصل ڪرڻ لاءِ Pd-Rh ڪواٽرنري ايلومينيم تي ٻڌل ناياب زمين ڪمپليڪس AlCeZrTiOx ۽ AlLaZrTiOx کي سپورٽ ڪيو. ميسوپورس ايلومينيم تي ٻڌل ناياب زمين ڪمپليڪس Pd-Rh/ALC کي سٺي پائيداري سان CNG گاڏين جي ايگزاسٽ صاف ڪرڻ واري ڪيٽالسٽ طور ڪاميابي سان استعمال ڪري سگهجي ٿو، ۽ CNG گاڏين جي ايگزاسٽ گيس جو مکيه جزو CH4 جي تبادلي جي ڪارڪردگي 97.8٪ تائين آهي. خود اسيمبلي کي محسوس ڪرڻ لاءِ ان ناياب زمين جي ايم اي جامع مواد کي تيار ڪرڻ لاءِ هائيڊروٿرمال ون-اسٽيپ طريقو اختيار ڪريو، ميٽاسٽيبل اسٽيٽ ۽ هاءِ ايگريگيشن سان آرڊر ڪيل ميسوپورس اڳڪٿيون سنٿيسائز ڪيون ويون، ۽ RE-Al جي سنٿيسيشن "ڪمپائونڊ گروٿ يونٽ" جي ماڊل جي مطابق ٿي، اهڙي طرح آٽوميٽو ايگزاسٽ پوسٽ ماؤنٽ ٿيل ٽي-واٽ ڪيٽالسٽ ڪنورٽر جي صفائي کي محسوس ڪيو.

تصوير. 4 HRTEM جون تصويرون ma(a)، Co/ MA(b)، LaCo/MA(c)، CeCo/MA(d)، YCo/MA(e) ۽ SmCo/MA(f)

شڪل 5 Fe2O3/Meso-CeAl-100 جي TEM تصوير (A) ۽ EDS عنصر ڊاگرام (b,c)

3.3 چمڪندڙ ڪارڪردگي

ناياب زمين جي عنصرن جا اليڪٽران آساني سان مختلف توانائي جي سطحن جي وچ ۾ منتقلي ۽ روشني خارج ڪرڻ لاءِ پرجوش هوندا آهن. ناياب زمين جي آئنن کي اڪثر ڪري چمڪندڙ مواد تيار ڪرڻ لاءِ ايڪٽيويٽر طور استعمال ڪيو ويندو آهي. ناياب زمين جي آئنن کي ايلومينيم فاسفيٽ جي سوراخ مائڪرو اسپيرز جي مٿاڇري تي ڪوپريسيپٽيشن طريقو ۽ آئن ايڪسچينج طريقو ذريعي لوڊ ڪري سگهجي ٿو، ۽ چمڪندڙ مواد AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) تيار ڪري سگهجي ٿو. چمڪندڙ طول موج ويجهي الٽراوائليٽ علائقي ۾ آهي. MA ان جي جڙت، گهٽ ڊائي الٽرڪ مستقل ۽ گهٽ چالکائي جي ڪري پتلي فلمن ۾ ٺاهيو ويندو آهي، جيڪو ان کي برقي ۽ آپٽيڪل ڊوائيسز، پتلي فلمن، رڪاوٽن، سينسرز وغيره تي لاڳو ڪري ٿو. ان کي هڪ طرفي فوٽوونڪ ڪرسٽل، توانائي جي پيداوار ۽ مخالف عڪاسي ڪوٽنگن کي سينسنگ ڪرڻ لاءِ پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو. اهي ڊوائيس مخصوص آپٽيڪل رستي جي ڊيگهه سان اسٽيڪ ٿيل فلمون آهن، تنهنڪري ان کي ريفريڪٽو انڊيڪس ۽ ٿلهي کي ڪنٽرول ڪرڻ ضروري آهي. هن وقت، ٽائيٽينيم ڊاءِ آڪسائيڊ ۽ زرڪونيم آڪسائيڊ سان اعلي ريفريڪٽو انڊيڪس ۽ سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ سان گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس اڪثر ڪري اهڙن ڊوائيسز کي ڊزائين ۽ تعمير ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. مختلف مٿاڇري جي ڪيميائي خاصيتن سان مواد جي دستيابي جي حد کي وڌايو ويو آهي، جيڪو ترقي يافته فوٽون سينسرز کي ڊزائين ڪرڻ ممڪن بڻائي ٿو. آپٽيڪل ڊوائيسز جي ڊيزائن ۾ ايم اي ۽ آڪسي هائيڊرو آڪسائيڊ فلمن جو تعارف وڏي صلاحيت ڏيکاري ٿو ڇاڪاڻ ته ريفريڪٽو انڊيڪس سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ جي برابر آهي. پر ڪيميائي خاصيتون مختلف آهن.

3.4 حرارتي استحڪام

گرمي پد ۾ واڌ سان، سنٽرنگ ايم اي ڪيٽالسٽ جي استعمال جي اثر کي سنجيدگي سان متاثر ڪري ٿي، ۽ مخصوص مٿاڇري جو علائقو گهٽجي ٿو ۽ γ-Al2O3in ڪرسٽل مرحلو δ ۽ θ کان χ مرحلن ۾ تبديل ٿي وڃي ٿو. ناياب زمين جي مواد ۾ سٺي ڪيميائي استحڪام ۽ حرارتي استحڪام، اعليٰ موافقت، ۽ آساني سان دستياب ۽ سستو خام مال آهي. ناياب زمين جي عنصرن جو اضافو ڪيريئر جي حرارتي استحڪام، اعليٰ درجه حرارت آڪسائيڊشن مزاحمت ۽ ميڪيڪل خاصيتن کي بهتر بڻائي سگهي ٿو، ۽ ڪيريئر جي مٿاڇري جي تيزابيت کي ترتيب ڏئي سگهي ٿو. لا ۽ سي سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ ۽ مطالعي ڪيل ترميمي عنصر آهن. لو ويگوانگ ۽ ٻين اهو معلوم ڪيو ته ناياب زمين جي عنصرن جي اضافي سان ايلومينا ذرڙن جي وڏي مقدار جي پکيڙ کي مؤثر طريقي سان روڪيو ويو، لا ۽ سي ايلومينا جي مٿاڇري تي هائيڊروڪسيل گروپن کي محفوظ ڪيو، سنٽرنگ ۽ مرحلي جي تبديلي کي روڪيو، ۽ ميسوپورس ڍانچي کي اعليٰ درجه حرارت جي نقصان کي گهٽايو. تيار ڪيل ايلومينا ۾ اڃا تائين اعليٰ مخصوص مٿاڇري وارو علائقو ۽ سوراخ جو حجم آهي. بهرحال، تمام گهڻو يا تمام گهٽ ناياب زمين جو عنصر ايلومينا جي حرارتي استحڪام کي گهٽائي ڇڏيندو. لي يانڪيو ۽ ٻيا. γ-Al2O3 ۾ 5٪ La2O3 شامل ڪيو ويو، جنهن حرارتي استحڪام کي بهتر بڻايو ۽ ايلومينا ڪيريئر جي سوراخ جي مقدار ۽ مخصوص مٿاڇري واري علائقي کي وڌايو. جيئن شڪل 6 مان ڏسي سگهجي ٿو، La2O3 کي γ-Al2O3 ۾ شامل ڪيو ويو، ناياب زمين جي جامع ڪيريئر جي حرارتي استحڪام کي بهتر بڻايو ويو.

نانو فائبرس ذرڙن کي La کان MA تائين ڊوپ ڪرڻ جي عمل ۾، MA-La جي BET مٿاڇري واري ايراضي ۽ سوراخن جو مقدار MA جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ هوندو آهي جڏهن گرمي علاج جو گرمي پد وڌي ويندو آهي، ۽ La سان ڊوپنگ جو تيز گرمي پد تي سنٽرنگ تي واضح طور تي پوئتي هٽڻ وارو اثر هوندو آهي. جيئن شڪل 7 ۾ ڏيکاريل آهي، گرمي پد ۾ واڌ سان، La اناج جي واڌ ۽ مرحلي جي تبديلي جي رد عمل کي روڪي ٿو، جڏهن ته شڪل 7a ۽ 7c نانو فائبرس ذرڙن جي جمع کي ڏيکاري ٿو. شڪل 7b ۾، 1200 ℃ تي ڪيلسينيشن ذريعي پيدا ٿيندڙ وڏن ذرڙن جو قطر تقريباً 100nm آهي. اهو MA جي اهم سنٽرنگ کي نشانو بڻائي ٿو. ان کان علاوه، MA-1200 جي مقابلي ۾، MA-La-1200 گرمي علاج کان پوءِ گڏ نه ٿيندو آهي. La جي اضافي سان، نانو فائبر ذرڙن ۾ بهتر سنٽرنگ جي صلاحيت هوندي آهي. وڌيڪ ڪيلسينيشن جي درجه حرارت تي به، ڊوپڊ La اڃا تائين MA جي مٿاڇري تي تمام گهڻو منتشر آهي. La تبديل ٿيل MA کي C3H8 آڪسائيڊشن رد عمل ۾ Pd ڪيٽالسٽ جي ڪيريئر طور استعمال ڪري سگهجي ٿو.

شڪل 6 نادر زمين جي عنصرن سان ۽ بغير سينٽرنگ ايلومينا جو بناوت ماڊل

تصوير 7 MA-400 (a)، MA-1200 (b)، MA-La-400 (c) ۽ MA-La-1200 (d) جون TEM تصويرون

4 نتيجو

ناياب زمين جي تبديل ٿيل ايم اي مواد جي تياري ۽ فنڪشنل ايپليڪيشن جي ترقي متعارف ڪرائي وئي آهي. ناياب زمين جي تبديل ٿيل ايم اي وڏي پيماني تي استعمال ٿئي ٿي. جيتوڻيڪ ڪيٽيليٽڪ ايپليڪيشن، حرارتي استحڪام ۽ جذب ۾ تمام گهڻي تحقيق ڪئي وئي آهي، ڪيترن ئي مواد جي قيمت وڌيڪ آهي، گهٽ ڊوپنگ جي مقدار، خراب ترتيب ۽ صنعتي ٿيڻ ڏکيو آهي. مستقبل ۾ هيٺيان ڪم ڪرڻ جي ضرورت آهي: ناياب زمين جي تبديل ٿيل ايم اي جي ساخت ۽ ساخت کي بهتر بڻايو، مناسب عمل چونڊيو، فنڪشنل ترقي کي پورو ڪريو؛ خرچ گهٽائڻ ۽ صنعتي پيداوار کي محسوس ڪرڻ لاءِ فنڪشنل عمل جي بنياد تي هڪ پروسيس ڪنٽرول ماڊل قائم ڪريو؛ چين جي ناياب زمين جي وسيلن جي فائدن کي وڌائڻ لاءِ، اسان کي ناياب زمين جي ايم اي ترميم جي ميڪانيزم کي ڳولڻ گهرجي، ناياب زمين جي تبديل ٿيل ايم اي تيار ڪرڻ جي نظريي ۽ عمل کي بهتر بڻائڻ گهرجي.

فنڊ پروجيڪٽ: شانسي سائنس ۽ ٽيڪنالاجي مجموعي جدت جو منصوبو (2011KTDZ01-04-01)؛ شانسي صوبو 2019 خاص سائنسي تحقيق جو منصوبو (19JK0490)؛ هوانگ ڪاليج، شي آن يونيورسٽي آف آرڪيٽيڪچر اينڊ ٽيڪنالاجي جو 2020 خاص سائنسي تحقيق جو منصوبو (20KY02)

ذريعو: ناياب ڌرتي