옥사이드가 아닌 옥사이드 중에서 알루미나는 우수한 기계적 특성, 고온 저항성 및 부식성을 가지고 있으며, 메조 포러스 알루미나 (MA)는 조절 가능한 기공 크기, 넓은 특수 표면적, 큰 기공 부피 및 저 생산 비용을 가지고 있으며, 이는 촉매제, 제어 약물 방출 및 흡수 및 기타 Fields, 균열, 균열 및 피트로 크레 유물의 수소화에 널리 사용됩니다. Microporous alumina는 일반적으로 산업에서 사용되지만 촉매의 서비스 수명 및 선택성 인 Alumina의 활동에 직접적으로 영향을 미칩니다. 예를 들어, 자동차 배기 정제 과정에서 엔진 오일 첨가제로부터 증착 된 오염 물질은 콜라를 형성하여 촉매 기공의 막힘으로 이어져 촉매의 활성을 감소시킬 것이다. 계면 활성제를 사용하여 알루미나 캐리어의 구조를 조정하여 MA를 형성 할 수 있습니다.
MA는 제약 효과를 가지며, 활성 금속은 고온 소성 후 비활성화됩니다. 또한, 고온 소환 후, 메조 포러스 구조가 붕괴되고, MA 골격은 비정질 상태이며, 표면 산도는 기능화 분야에서의 요구 사항을 충족시킬 수 없다. MA 물질의 촉매 활성, 메조 포러스 구조 안정성, 표면 열 안정성 및 표면 열 안정성 및 표면 산도를 개선하기 위해 변형 처리가 종종 필요하다. 골격.
희토류 요소의 특수한 전자 구성은 화합물이 특수 광학, 전기 및 자기 특성을 갖도록하며, 촉매 재료, 광전 물질, 흡착 재료 및 자기 재료에 사용됩니다. 희토류 변형 메조 포러스 물질은 산 (알칼리) 특성을 조정하고, 산소 공석을 증가 시키며, 균일 한 분산 및 안정적인 나노 미터 스케일로 금속 나노 결정 촉매를 합성 할 수 있습니다. 이 논문에서, MA의 희토류 변형 및 기능화는 촉매 성능, 열 안정성, 산소 저장 용량, 비 표면적 및 기공 구조를 개선하기 위해 도입 될 것이다.
1 MA 준비
1.1 알루미나 캐리어의 준비
알루미나 캐리어의 제조 방법은 기공 구조 분포를 결정하고, 일반적인 제조 방법에는 유사 보 에마이트 (PB) 탈수 방법 및 졸-겔 방법이 포함됩니다. Pseudoboehmite (PB)는 먼저 Calvet에 의해 제안되었고, H+는 펩티 팅을 촉진하여 γ- 알 루프 콜로이드 PB를 함유하는 γ- 알루 콜로이드 PB를 수득하였고, 이는 고온에서 탈수되어 알루미나를 형성했다. 다른 원료에 따르면, 이는 종종 침전 방법, 탄화 방법 및 알코올 말미늄 가수 분해 방법으로 나뉘어져 있으며, PB의 콜로이드 용해도는 결정도에 의해 영향을 받고 결정 성의 증가에 따라 최적화되며 작동 공정 매개 변수에 의해 영향을 받는다.
PB는 일반적으로 강수량에 의해 제조된다. 알칼리는 알루미 네이트 용액에 첨가되거나 산을 알루미 네이트 용액에 첨가하고 침전시켜 수화 된 알루미나 (알칼리 침전)를 얻거나, 알루미나 단일 하수수를 얻기 위해 알루미 네이트 침전물에 첨가 된 다음, 세척하고 건조시키고, pb를 얻습니다. 강수량 방법은 작동하기 쉽고 비용이 적게 듭니다.이 비용은 산업 생산에 종종 사용되지만 많은 요인 (용액 pH, 농도, 온도 등)의 영향을받습니다. 더 나은 분산 성을 가진 입자를 얻는 조건은 엄격합니다. 탄화 방법에서, Al (OH) 3은 CO2 및 Naalo2의 반응에 의해 수득되고 PB는 노화 후에 수득 될 수있다. 이 방법은 간단한 작동, 높은 제품 품질, 오염 및 저렴한 비용의 장점을 가지고 있으며, 높은 촉매 활동, 우수한 내식성 및 높은 투자 및 높은 표면적을 갖는 알루미나를 준비 할 수 있습니다. 알루미늄 알 옥사이드 가수 분해 방법은 종종 고급 PB를 준비하는 데 사용됩니다. 알루미늄 알 콕 시드는 가수 분해되어 산화 산화물 모노 하이드레이트를 형성 한 다음, 높은 결정 성, 균일 한 입자 크기, 농축 기공 크기 분포 및 구형 입자의 높은 완전성을 갖는 고급 PB를 얻기 위해 처리된다. 그러나이 과정은 복잡하며 특정 독성 유기 용매의 사용으로 인해 회복하기가 어렵습니다.
또한, 무기 염 또는 금속의 유기 화합물은 일반적으로 졸-겔 방법에 의해 알루미나 전구체를 제조하는 데 사용되며, 순수한 물 또는 유기 용매를 첨가하여 졸을 생성하기위한 용액을 제조 한 다음, 겔화, 건조 및 로스팅된다. 현재, 알루미나의 제조 과정은 PB 탈수 방법에 기초하여 여전히 개선되고 있으며, 탄화 방법은 경제와 환경 보호로 인해 산업 알루미나 생산을위한 주요 방법이되었다. 졸-겔 방법에 의해 준비된 알루미나는 더 많은 균일 한 기공 크기 분포로 인해 많은 관심을 끌었지만 잠재적 인 방법이라는 것을 실현하기 위해 개선되어야한다.
1.2 MA 준비
기존의 알루미나는 기능적 요구 사항을 충족 할 수 없으므로 고성능 MA를 준비해야합니다. 합성 방법은 일반적으로 다음을 포함한다 : 하드 템플릿으로서 탄소 금형을 갖는 나노 캐스팅 방법; SDA의 합성 : SDA 및 기타 양이온 성, 음이온 성 또는 비이 온성 계면 활성제와 같은 소프트 템플릿의 존재하에 증발-유도 된 자기 조립 공정 (EISA).
1.2.1 EISA 프로세스
소프트 템플릿은 산성 조건으로 사용되며, 이는 단단한 막 방법의 복잡하고 시간이 많이 걸리는 과정을 피하고 조리개의 지속적인 변조를 실현할 수 있습니다. EISA에 의한 MA의 준비는 쉽게 가용성과 재현성으로 인해 많은 관심을 끌었습니다. 상이한 메조 포러스 구조가 준비 될 수있다. MA의 기공 크기는 계면 활성제의 소수성 사슬 길이를 변화 시키거나 용액에서 알루미늄 전구체에 대한 가수 분해 촉매의 몰비를 조정함으로써 조정될 수있다. 따라서, 1 단계 합성 및 변형 된 메조 포러스 알루미나 (OMA)의 1 단계 합성 및 변형 졸-겔 방법으로도 알려진 EISA는 다양한 소프트 템플릿에 기입되어 있으며, P123,와 같이, P123,와 (OMA). 트리 에탄올 아민 (차) 졸에서 계면 활성제 미셀에 의해 형성된다.
EISA 공정에서, 비-수성 용매 (예 : 에탄올) 및 유기 복합체의 사용은 유기 알루미늄 전구체의 가수 분해 및 축합 속도를 효과적으로 느리게하고 Al (또는) 3 및 알루미늄 이소산화물과 같은 OMA 물질의 자체 조립을 유도 할 수있다. 그러나, 비-수성 휘발성 용매에서, 계면 활성제 템플릿은 일반적으로 친수성/소수성을 잃습니다. 또한, 가수 분해 및 폴리 커드 렌스 화의 지연으로 인해, 중간 생성물은 소수성 그룹을 가지므로 계면 활성제 주형과 상호 작용하기가 어렵다. 용매 증발 과정에서 계면 활성제의 농도 및 가수 분해 정도 및 알루미늄의 폴리 컨벤션이 점차 증가 할 때만 주형 및 알루미늄의 자체 조립이 일어날 수 있습니다. 따라서, 용매의 증발 조건 및 온도, 상대 습도, 촉매, 용매 증발 속도 등과 같은 전구체의 가수 분해 및 축합 반응에 영향을 미치는 많은 파라미터는 최종 조립 구조에 영향을 미칩니다. 그림과 같이. 1, 높은 열 안정성 및 높은 촉매 성능을 갖는 OMA 물질은 용매 보조 증발 유도 자기 조립 (SA-EISA)에 의해 합성되었다. 용액 처리는 알루미늄 전구체의 완전한 가수 분해를 촉진하여 소규모 클러스터 알루미늄 하이드 록실 그룹을 형성하여 계면 활성제와 알루미늄 사이의 상호 작용을 향상시켰다. 전통적인 EISA 공정에서, 증발 과정에는 유기 알루미늄 전구체의 가수 분해가 수반되므로 증발 조건은 반응 및 OMA의 최종 구조에 중요한 영향을 미칩니다. 용액 처리 단계는 알루미늄 전구체의 완전한 가수 분해를 촉진하고 부분적으로 응축 된 클러스터 된 알루미늄 하이드 록실 그룹을 생성합니다. 전통적인 EISA 방법에 의해 제조 된 MA와 비교하여, SA-EISA 방법에 의해 제조 된 OMA는 더 높은 기공 부피, 더 나은 비 표면적 및 더 나은 열 안정성을 갖는다. 앞으로 EISA 방법을 사용하여 리밍 제를 사용하지 않고 전환율이 높고 우수한 선택성을 갖는 초대형 조리개 MA를 준비 할 수 있습니다.
그림 1 OMA 재료 합성을위한 SA-EISA 방법의 흐름도
1.2.2 기타 프로세스
기존의 MA 제제는 명확한 메조 포러스 구조를 달성하기 위해 합성 파라미터의 정확한 제어를 필요로하며, 템플릿 재료의 제거는 또한 어려워서 합성 과정을 복잡하게한다. 현재 많은 문헌이 다른 템플릿으로 MA의 합성을보고했습니다. 최근에,이 연구는 주로 수용액에서 알루미늄 이소 포 옥사이드에 의한 템플릿으로 포도당, 수 크로스 및 전분의 MA 합성에 중점을 두었습니다.이 MA 물질의 대부분은 알루미늄 질산염, 설페이트 및 알 콕 시드로부터 알루미늄 공급원으로서 합성됩니다. MA CTAB는 또한 알루미늄 소스로서 PB의 직접 변형에 의해 얻어진다. 상이한 구조적 특성을 갖는 MA, 즉 Al2O3) -1, al2O3) -2 및 Al2O3은 우수한 열 안정성을 갖는다. 계면 활성제의 첨가는 PB의 고유 한 결정 구조를 변화시키지 않지만 입자의 스택 모드를 변화시킨다. 또한, Al2O3-3의 형성은 유기 용매 PEG에 의해 안정화되거나 PEG 주위의 응집에 의해 안정화 된 나노 입자의 접착에 의해 형성된다. 그러나 Al2O3-1의 기공 크기 분포는 매우 좁습니다. 또한, 팔라듐-기반 촉매를 동기로서 합성 MA로 제조 하였다.
처음으로, 비교적 좁은 기공 크기 분포를 가진 MA는 저렴하고 알루미늄이 풍부한 알루미늄 검은 슬래그 ABD를 사용하여 준비되었습니다. 생산 공정에는 저온 및 정상 압력에서의 추출 프로세스가 포함됩니다. 추출 공정에 남아있는 고체 입자는 환경을 오염시키지 않으며, 위험이 낮은 상태로 쌓거나 콘크리트 적용에서 필러 또는 집계로 재사용 할 수 있습니다. 합성 된 MA의 비 표면적은 123 ~ 162m2/g이고, 기공 크기 분포는 좁고, 피크 반경은 5.3nm이고, 다공성은 0.37 cm3/g이다. 재료는 나노 크기이고 결정 크기는 약 11nm입니다. 고체 합성은 MA를 합성하는 새로운 과정으로 임상 사용을 위해 방사 화학 흡수제를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 클로라이드, 암모늄 및 포도당 원료는 1 : 1.5 : 1.5의 어금니 비율로 혼합되며, MA는 새로운 고체 메카 화학 반응에 의해 합성되며, 열 배터리 장비에 131i를 농축함으로써 농축 후 131i의 총 수율은 90%이므로, 1.7TBT, 따라서 1.7TBQ를 갖는다. 갑상선 암 치료를위한 큰 용량 131i [NAI] 캡슐의 사용을 실현합니다.
요약하면, 미래에, 소분자 템플릿은 또한 다단계 순서 기공 구조를 구성하고, 재료의 구조, 형태 및 표면 화학적 특성을 효과적으로 조정하고, 큰 표면적을 생성하고 주문한 웜홀 MA를 생성하기 위해 개발 될 수있다. 저렴한 템플릿과 알루미늄 공급원을 탐색하고 합성 프로세스를 최적화하고 합성 메커니즘을 명확히하고 프로세스를 안내하십시오.
2 ma의 수정 방법
MA 캐리어에 활성 성분을 균일하게 분포하는 방법에는 함침, 현장 동기화, 침전, 이온 교환, 기계적 혼합 및 용융이 포함되며, 그 중 첫 번째는 가장 일반적으로 사용됩니다.
2.1 현장 합성 방법
기능 변형에 사용 된 그룹은 물질의 골격 구조를 변형시키고 안정화시키고 촉매 성능을 향상시키기 위해 MA를 준비하는 과정에서 추가된다. 프로세스는도 2에 도시되어있다. Liu et al. 템플릿으로서 p123을 갖는 ni/mo-al2o3in 위치를 합성. Ni와 Mo는 MA의 메조 포러스 구조를 파괴하지 않고 정렬 된 MA 채널로 분산되었고, 촉매 성능은 명백히 개선되었다. γ-AL2O3과 비교하여 합성 된 감마 -AL2O3Substrate에서 시동 성장 방법을 채택하는 것은 MNO2-AL2O3HAS 더 큰 베팅 특이 적 표면적 및 기공 부피, 좁은 기공 크기 분포를 갖는 두 이모달 메조 포러스 구조를 갖는다. MNO2-AL2O3HAS 빠른 흡착 속도 및 F-의 고효율은 넓은 pH 적용 범위 (pH = 4 ~ 10)를 가지며, 이는 실제 산업 응용 조건에 적합합니다. MNO2-AL2O3의 재활용 성능은 γ-AL2O의 성능보다 우수합니다. 구조적 안정성을 추가로 최적화해야합니다. 요약하면, 현장 내 합성에 의해 얻어진 MA 변형 물질은 구조적 순서, 그룹 및 알루미나 캐리어 간의 강한 상호 작용, 단단한 조합, 큰 재료 부하, 촉매 반응 공정에서 활성 성분의 흘림을 유발하기가 쉽지 않으며 촉매 성능이 크게 향상됩니다.
그림 2 현장 합성에 의한 기능화 된 MA의 제조
2.2 함침 방법
준비된 MA를 변형 된 그룹에 침지시키고 처리 후 변형 된 MA 물질을 얻어 촉매, 흡착 등의 효과를 실현합니다. Cai et al. 졸-겔 방법에 의해 p123으로부터 MA를 제조하고,이를 에탄올 및 테트라 에틸 펜 펜타민 용액에 담근하여 강한 흡착 성능을 갖는 아미노 변형 된 MA 물질을 수득 하였다. 또한, Belkacemi et al. 정렬 된 아연 도핑 변형 MA 재료를 얻기 위해 동일한 공정에 의해 ZnCl2Solution에 담근. 각각의 표면적 및 기공 부피는 각각 394m2/g 및 0.55 cm3/g이다. 현장 합성 방법과 비교하여, 함침 방법은 더 나은 요소 분산, 안정적인 메조 포러스 구조 및 우수한 흡착 성능을 갖지만, 활성 성분과 알루미나 캐리어 사이의 상호 작용력은 약하며, 촉매 활성은 외부 요인에 의해 쉽게 방해됩니다.
3 기능적 진보
특별한 특성을 가진 희토류 MA의 합성은 미래의 개발 추세입니다. 현재, 많은 합성 방법이 있습니다. 프로세스 매개 변수는 MA의 성능에 영향을 미칩니다. MA의 특이 적 표면적, 기공 부피 및 기공 직경은 템플릿 유형 및 알루미늄 전구체 조성물에 의해 조정될 수있다. 소환 온도 및 중합체 주형 농도는 MA의 특정 표면적 및 기공 부피에 영향을 미칩니다. 스즈키와 야마우치 (Yamauchi)는 소액화 온도가 500 ℃에서 900 ℃로 증가한 것으로 밝혀졌다. 조리개를 증가시키고 표면적을 감소시킬 수있다. 또한, 희토류 변형 처리는 촉매 공정에서 MA 물질의 활동, 표면 열 안정성, 구조적 안정성 및 표면 산도를 향상시키고 MA 기능화의 발달을 충족시킨다.
3.1 디플 루오 리화 흡착제
중국 식수의 불소는 심각하게 해 롭습니다. 또한, 산업 아연 설페이트 용액에서 불소 함량의 증가는 전극 플레이트의 부식, 작업 환경의 악화, 전기 아연의 품질 감소 및 산을 만드는 시스템에서 재활용 수의 양의 감소 및 유동 층 용광로 로스팅 연도 가스의 전기 분해 공정으로 이어질 것이다. 현재, 흡착 방법은 습식 디플 루오화의 일반적인 방법 중에서 가장 매력적이지만, 흡착 용량 불량, 가용 pH 범위, 2 차 오염 등과 같은 몇 가지 단점이 있습니다. 활성탄, 비정질 알루미나, 활성화 된 알루미나 및 기타 흡착제는 물의 디 플루오레이션에 사용되었지만 흡착제의 비용은 높으며, F-in 중성 용액 또는 고농도의 흡착 용량은 낮습니다. 불소의 흡착 용량 및 pH <6에서만 불소 흡착 성능을 가질 수 있습니다. MA는 넓은 특이 적 표면적, 독특한 기공 크기 효과, 산-염기 성능, 열 및 기계적 안정성으로 인해 환경 오염 제어에 큰 관심을 끌었습니다. Kundu et al. 62.5 mg/g의 최대 불소 흡착 용량을 갖는 MA. MA의 불소 흡착 용량은 특정 표면적, 표면 기능 그룹, 기공 크기 및 총 기공 크기와 같은 구조적 특성에 의해 크게 영향을받습니다. MA의 구조 및 성능 조정은 흡착 성능을 향상시키는 중요한 방법입니다.
LA의 단단한 산과 불소의 단단한 염기성으로 인해 LA와 불소 이온 사이에 강한 친화력이 있습니다. 최근 몇 년 동안 일부 연구에 따르면 LA는 수정자가 불소의 흡착 능력을 향상시킬 수 있습니다. 그러나, 희토류 흡착제의 구조적 안정성이 낮기 때문에, 더 많은 희토류가 용액으로 침출되어 2 차 수질 오염과 인간 건강에 해를 끼칩니다. 반면, 물 환경에서 고농도의 알루미늄은 인간 건강의 독 중 하나입니다. 따라서, 불소 제거 공정에서 다른 요소의 침출 또는 침출이 적거나 적은 안정성을 갖는 일종의 복합 흡착제를 준비해야한다. LA 및 CE에 의해 수정 된 MA는 함침 방법 (LA/MA 및 CE/MA)에 의해 제조되었다. 희토류 산화물은 처음으로 MA 표면에 성공적으로로드되었으며, 이는 더 높은 수축 성능을 가졌다. 불소 제거의 주요 메커니즘은 정전기 흡착 및 화학적 흡착, 표면 양전하의 전자 인력, 표면 양전하 반응 및 리간드 교환 반응의 전자 인력은 표면 하이드 록 실과 결합된다. 불소의 흡착 용량, LA/MA는 더 많은 히드 록실 흡착 부위를 함유하고, F의 흡착 용량은 LA/MA> CE/MA> MA의 순서입니다. 초기 농도가 증가함에 따라 불소의 흡착 능력이 증가합니다. pH가 5 ~ 9 일 때 흡착 효과가 가장 좋으며, 불소의 흡착 과정은 Langmuir 등온 흡착 모델과 일치합니다. 또한, 알루미나에서 황산염 이온의 불순물은 또한 샘플의 품질에 크게 영향을 줄 수있다. 희토류 변형 알루미나에 대한 관련 연구가 수행되었지만, 대부분의 연구는 산업적으로 사용하기 어려운 흡착제의 과정에 중점을두고 있지만, 우리는 아연 설페이트 용액에서 불소 복합체의 해리 메커니즘을 연구 할 수 있으며, 플루오 린 이온의 마이그레이션 특성을 연구 할 수 있으며, 효율적이고 저분자 및 재생성 이온 이온 흡착제를위한 아연 및 재생성 이온 이온 흡착제를 수득 할 수 있습니다. Hydrometallurgy 시스템 및 희토류 Ma Nano 흡착제를 기반으로 높은 불소 용액을 처리하기위한 공정 제어 모델을 확립합니다.
3.2 촉매
3.2.1 메탄의 건식 개혁
희토류는 다공성 물질의 산도 (염기성)를 조정하고, 산소 공석을 증가 시키며, 균일 한 분산, 나노 미터 스케일 및 안정성으로 촉매를 합성 할 수 있습니다. CO2의 메탄 화을 촉진하기 위해 귀족 금속과 전이 금속을지지하는 데 종종 사용됩니다. 현재, 희토류 변형 메조 포러스 물질은 메탄 건조 개혁 (MDR), VOC의 광촉매 분해 및 꼬리 가스 정제에 대해 발달하고있다. 그러나, 촉매의 빠른 비활성화에 대한 Ni/al2O3lead의 표면에있는 Ni 나노 입자의 소결 및 탄소 증착. 따라서, 촉매 활성, 안정성 및 스코치 저항을 개선하기 위해 가속체를 추가하고, 촉매 담당자를 수정하고, 준비 경로를 개선해야한다. 일반적으로, 희토류 산화물은 이종 촉매에서 구조적 및 전자 프로모터로서 사용될 수 있으며, CEO2는 Ni의 분산을 개선하고 강한 금속지지 상호 작용을 통해 금속 Ni의 특성을 변화시킨다.
MA는 금속의 분산을 향상시키고 응집을 방지하기 위해 활성 금속에 대한 제한을 제공하는 데 널리 사용됩니다. LA2O3와 함께 높은 산소 저장 용량은 전환 공정에서 탄소 저항성을 향상시키고, LA2O3은 높은 개혁 활동과 탄력성을 갖는 메조 포러스 알루미나에서의 CO의 분산을 프로모션한다. LA2O3 프로모터는 CO/MA 촉매의 MDR 활성을 증가시키고, CO3O4 및 Coal2O4PHASE는 촉매 표면에 형성되지만, 고도로 분산 된 LA2O3HAS 8nm ~ 10nm의 작은 입자. MDR 프로세스에서, LA2O3과 CO2Formed LA2O2CO3Mesophase 사이의 현장 상호 작용은 촉매 표면에서 CXHY의 효과적인 제거를 유도 하였다. LA2O3 프로모스는 10%CO/MA에서 더 높은 전자 밀도를 제공하고 산소 공석을 향상시킴으로써 수소 감소. LA2O3의 첨가는 CH4consumption의 명백한 활성화 에너지를 감소시킨다. 따라서, CH4IncremeceRed는 1073K K에서 93.7%로 증가시켰다. La2O3의 첨가는 촉매 활성을 촉진하고, H2의 감소를 촉진하고, CO0 활성 부위의 수를 증가시키고, 침착 된 탄소를 덜 생성하고, 산소 공석을 73.3%로 증가시켰다.
CE 및 PR은 Li Xiaofeng에서 동일한 부피 함침 방법에 의해 Ni/Al2O3catalyst에서지지되었다. CE 및 PR을 추가 한 후, H2Infreced에 대한 선택성 및 CO에 대한 선택성이 감소 하였다. PR에 의해 변형 된 MDR은 우수한 촉매 능력을 가졌으며, H2incremercrece는 64.5%에서 75.6%로 증가했으며, CO에 대한 선택성은 31.4% Peng Shujing et al. 사용 된 졸-겔 방법, CE- 변형 MA를 알루미늄 이소 프로 옥수이드, 이소프로판올 용매 및 질산염 헥사 하이드레이트로 제조 하였다. 제품의 비 표면적이 약간 증가했습니다. CE의 첨가는 MA 표면에서로드 형 나노 입자의 응집을 감소시켰다. γ-Al2O3의 표면에있는 일부 하이드 록실기는 기본적으로 CE 화합물로 덮여있다. MA의 열 안정성은 개선되었고, 1000 ℃에서 10 시간 동안 소환 후 결정 상 변환이 발생하지 않았다. Wang Baowei et al. 제조 된 MA 재료 CEO2-AL2O4BY 공모 방법. CEO2와 함께 입방의 작은 곡물은 알루미나에 균일하게 분산되었다. CEO2-AL2O4에서 CO 및 MO를 지원 한 후, Alumina와 활성 성분 Co와 Mo 사이의 상호 작용은 CEO2에 의해 효과적으로 억제되었다.
희토류 프로모터 (LA, CE, Y 및 SM)는 MDR에 대한 CO/MA 촉매와 결합되며, 공정은 그림에 도시되어있다. 3. 희토류 프로모터는 MA 캐리어에 대한 CO의 분산을 개선하고 CO 입자의 응집을 억제 할 수있다. 입자 크기가 작을수록 Co-MA 상호 작용이 강해질수록 YCO/MA 촉매에서 촉매 및 소결 능력이 강하고 MDR 활성 및 탄소 증착에 대한 여러 프로모터의 긍정적 인 효과가 강해집니다. 4는 1023K에서 MDR 처리 후 HRTEM 이미지입니다. CO 입자는 검은 반점의 형태로 존재하는 반면, MA 캐리어는 회색 형태로 존재하며, 이는 전자 밀도의 차이에 따라 다릅니다. 10%CO/MA (도 4B)를 갖는 HRTEM 이미지에서, CO 금속 입자의 응집은 MA 캐리어에서 관찰된다. 희토류 프로모터의 첨가는 CO 입자를 11.0nm ~ 12.5nm로 줄입니다. YCO/MA는 강한 코 MA 상호 작용을 가지고 있으며, 소결 성능은 다른 촉매보다 낫습니다. 또한, 그림과 같이. 4B 내지 4F, 중공 탄소 나노 와이어 (CNF)가 촉매상에서 생성되어 가스 흐름과 계속 접촉하고 촉매가 비활성화되는 것을 방지한다.
그림 3 CO/MA 촉매의 물리적 및 화학적 특성 및 MDR 촉매 성능에 대한 희토류 첨가 효과
3.2.2 탈산 촉매
Ce- 도핑 된 Fe- 기반 탈산 촉매 인 Fe2O3/meso-ceal을 CO2AS 연질 산화제와 1- 부전의 산화 탈수 형성에 의해 제조하고, 1,3- 부타디엔 (BD)의 합성에 사용 하였다. CE는 알루미나 매트릭스에서 고도로 분산되었고, Fe2O3/MESO는 고도로 분산 된 철분 종 및 우수한 구조적 특성을 가질뿐만 아니라 우수한 산소 저장 용량을 갖기 때문에 CO2의 우수한 흡착 및 활성화 용량을 갖는다. 도 5에 도시 된 바와 같이, TEM 이미지는 Fe2O3/Meso-CEAL-100이 규칙적임을 보여준다. Mesoceal-100의 벌레와 같은 채널 구조가 느슨하고 다공성이라는 것을 보여준다. 자동차의 초저 방출 표준을 충족하는 고귀한 금속 촉매 코팅 재료는 기공 구조, 우수한 열수 안정성 및 큰 산소 저장 용량을 개발했습니다.
3.2.3 차량 촉매
PD-RH는 자동차 촉매 코팅 재료를 얻기 위해 4 차 알루미늄 기반 희토류 복합체 Alcezrtiox 및 Allazrtiox를 지원했습니다. 메조 포러스 알루미늄 기반 희토류 복합체 PD-RH/ALC는 내구성이 우수한 CNG 비히클 배기 정제 촉매로서 성공적으로 사용될 수 있으며 CNG 비히클 배기 가스의 주요 성분 인 CH4의 전환 효율은 97.8%정도입니다. 하위 지구 1 단계 방법을 채택하여 자기 조립을 실현하기위한 희토류 MA 복합 재료를 준비하고, 편이성 상태 및 높은 응집을 갖는 정렬 된 메조 포러스 전구체가 합성되었고,“화합물 성장 단위”의 모델에 대한 재사용의 합성을 통해 자동 배기 후 장착 된 3- 웨이 촉매 변환기의 정제를 실현시킨다.
그림 4 MA (A), CO/MA (B), LACO/MA (C), CECO/MA (D), YCO/MA (E) 및 SMCO/MA (F)의 HRTEM 이미지
그림 5 TEM 이미지 (A) 및 EDS 요소 다이어그램 (B, C)의 FE2O3/MESO-CEAL-100
3.3 빛나는 성능
희토류 요소의 전자는 다른 에너지 수준과 빛을 방출하기에 쉽게 흥분합니다. 희토류 이온은 종종 발광 재료를 준비하는 활성화 제로 사용됩니다. 희토류 이온은 공동 배출 방법 및 이온 교환 방법에 의해 알루미늄 포스페이트 중공 미소 구의 표면에 로딩 될 수 있으며, 발광 재료 Alpo4∶re (La, CE, PR, ND)는 제조 될 수있다. 발광 파장은 근처 자외선 영역에 있으며, 관성, 낮은 유전성 상수 및 낮은 전도도로 인해 박막으로 만들어져 전기 및 광학 장치, 박막, 장벽, 센서 등에 적용 할 수 있습니다. 1 차원 사진 결정, 에너지 생성 및 반사 반사 코팅을 감지 할 수 있습니다. 이들 장치는 명확한 광학 경로 길이를 갖는 쌓인 필름이므로 굴절률 및 두께를 제어 할 필요가있다. 현재, 이산화 티타늄 및 지르코늄 산화 지르코늄은 높은 굴절률과 낮은 굴절률을 갖는 이산화질소를 사용하여 종종 그러한 장치를 설계하고 구축하는 데 사용됩니다. 표면 화학적 특성이 다른 재료의 가용 범위가 확장되어 고급 광자 센서를 설계 할 수 있습니다. 광학 장치의 설계에서 MA 및 옥시 하이드 록 사이드 필름의 도입은 굴절률이 이산화 실리콘의 실리콘과 유사하기 때문에 큰 잠재력을 보여 주지만 화학적 특성은 다릅니다.
3.4 열 안정성
온도가 증가함에 따라 소결은 MA 촉매의 사용 효과에 심각하게 영향을 미치고, 특정 표면적은 감소하고 γ-Al2O3in 결정 상 위상은 δ 및 θ로 변환됩니다. 희토류 재료는 우수한 화학적 안정성 및 열 안정성, 높은 적응성 및 쉽게 구할 수 있고 저렴한 원료를 가지고 있습니다. 희토류 요소의 첨가는 캐리어의 열 안정성, 고온 산화 저항 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있으며, 캐리어의 표면 산도를 조정할 수 있습니다 .LA와 CE는 가장 일반적으로 사용되고 연구 된 변형 요소입니다. Lu Weiguang과 다른 사람들은 희토류 원소의 첨가가 알루미나 입자의 벌크 확산을 효과적으로 방지한다는 것을 발견했으며, LA와 CE는 알루미나 표면에서 하이드 록실기를 보호하고, 소결 및 상 변환을 억제하며, 미온 구조로의 고온의 손상을 감소시켰다. 준비된 Alumina는 여전히 높은 특이 적 표면적과 기공 부피를 가지고 있지만, 희토류 요소가 너무 많거나 너무 적지 않으면 알루미나의 열 안정성이 줄어 듭니다. Li Yanqiu et al. 5% LA2O3TO γ-AL2O3을 첨가하여 열 안정성을 향상시키고 알루미나 캐리어의 기공 부피 및 비 표면적을 증가시켰다. 도 6에서 알 수 있듯이, γ-AL2O3에 대한 LA2O3ADDED는 희토류 복합 캐리어의 열 안정성을 향상시킨다.
나노 섬유 입자를 LA에서 MA로 도핑하는 과정에서, 열처리 온도가 증가 할 때 BET 표면적 및 기공 부피는 MA의 BET 표면적보다 높고, LA와의 도핑은 고온에서의 소결에 명백한 지연 효과를 갖는다. 그림과 같이. 도 7, 온도가 증가함에 따라, LA는 곡물 성장 및 위상 형질 전환의 반응을 억제하는 반면,도 7. 도 7A 및 7C는 나노 섬유 입자의 축적을 보여준다. 그림에서. 7b, 1200 ℃에서 소환에 의해 생성 된 큰 입자의 직경은 약 100nm입니다. 또한, MA-1200과 비교하여, MA-LA-1200은 열처리 후에 응집되지 않는다. LA의 첨가로, 나노 섬유 입자는 더 나은 소결 능력을 갖는다. 소액화 온도가 높은 경우에도 도핑 된 LA는 여전히 MA 표면에 고도로 분산되어 있습니다. LA 변형 MA는 C3H8XIDATION 반응에서 PD 촉매의 담체로서 사용될 수있다.
그림 6 희토류 요소가 있거나없는 소결 알루미나의 구조 모델
그림 7 MA-400 (A), MA-1200 (B), MA-LA-400 (C) 및 MA-LA-1200 (D)의 TEM 이미지
4 결론
희토류 변형 MA 재료의 준비 및 기능적 적용이 도입된다. 희토류 수정 MA는 널리 사용됩니다. 촉매 적용, 열 안정성 및 흡착에서 많은 연구가 이루어졌지만 많은 재료는 비용이 높고 도핑량이 적고 주문이 열악하며 산업화하기가 어렵습니다. 다음 작업은 향후 수행해야합니다. 희토류 수정 MA의 구성과 구조를 최적화하고, 적절한 프로세스를 선택하고, 기능적 개발을 충족시킵니다. 기능 프로세스를 기반으로 프로세스 제어 모델을 설정하여 비용을 줄이고 산업 생산을 실현합니다. 중국의 희토류 자원의 장점을 극대화하기 위해, 우리는 희토류 MA 수정의 메커니즘을 탐구하고, 희토류 수정 된 MA를 준비하는 이론과 과정을 개선해야합니다.
펀드 프로젝트 : Shaanxi Science and Technology 전체 혁신 프로젝트 (2011KTDZ01-04-01); Shaanxi Province 2019 특수 과학 연구 프로젝트 (19JK0490); 2020 Huaqing College의 특수 과학 연구 프로젝트, XI '건축 기술 대학 (20ky02)
출처 : 희토류
후 시간 : 7 월 4 일 -2022222222