Сүвэрхэг нүүрстөрөгчийн нүх сүвний бүтцийг оновчтой болгох -Ⅱ

Бүтээгдэхүүний мэдээлэл, зөвлөгөө авахыг хүсвэл манай вэбсайтад тавтай морилно уу.

Манай вэбсайт:https://www.vet-china.com/

 

Физик болон химийн идэвхжүүлэлтийн арга

Физик болон химийн идэвхжүүлэлтийн арга нь дээрх хоёр идэвхжүүлэх аргыг хослуулан сүвэрхэг материал бэлтгэх аргыг хэлнэ. Ерөнхийдөө эхлээд химийн идэвхижүүлэлт хийж, дараа нь физик идэвхжүүлэлтийг хийдэг. Эхлээд целлюлозыг 68%~85% H3PO4 уусмалд 85℃ температурт 2 цагийн турш дэвтээж, дараа нь муфель зууханд 4 цагийн турш нүүрсжүүлж, дараа нь CO2-ээр идэвхжүүлнэ. Олж авсан идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн хувийн гадаргуугийн хэмжээ 3700м2·г-1 хүртэл өндөр байв. Сисал эслэгийг түүхий эд болгон ашиглаж, H3PO4 идэвхижүүлснээр олж авсан идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн эслэгийг (ACF) нэг удаа идэвхжүүлж, N2 хамгаалалтаар 830 ℃ хүртэл халааж, дараа нь хоёрдогч идэвхжүүлэгчийн хувьд усны уурыг ашиглана. Идэвхжүүлснээс хойш 60 минутын дараа олж авсан ACF-ийн тодорхой гадаргуугийн талбай мэдэгдэхүйц сайжирсан.

 

Идэвхжүүлсэн нүхний бүтцийн гүйцэтгэлийн шинж чанарнүүрстөрөгч

 
Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн гүйцэтгэлийн шинж чанарыг тодорхойлох түгээмэл хэрэглэгддэг аргууд болон хэрэглээний чиглэлийг Хүснэгт 2-т үзүүлэв. Материалын нүх сүвний бүтцийн шинж чанарыг өгөгдлийн шинжилгээ ба зургийн шинжилгээ гэсэн хоёр талаас нь шалгаж болно.

 

Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн нүх сүвний бүтцийг оновчтой болгох технологийн судалгааны явц

Идэвхжүүлсэн нүүрс нь баялаг нүх сүв, асар том гадаргуугийн талбайтай хэдий ч олон салбарт маш сайн гүйцэтгэлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч түүхий эдийг өргөн сонголттой, нарийн төвөгтэй бэлтгэх нөхцлөөс шалтгаалан эцсийн бүтээгдэхүүн нь ерөнхийдөө нүх сүвний эмх замбараагүй бүтэцтэй, өөр өөр өвөрмөц гадаргуутай, нүх сүвний хуваарилалт эмх замбараагүй, гадаргуугийн химийн шинж чанар хязгаарлагдмал зэрэг сул талуудтай байдаг. Иймд хэрэглэх явцад тун их, дасан зохицох чадвар нь зах зээлийн шаардлагад нийцэхгүй сул тал бий. Тиймээс бүтцийг оновчтой, зохицуулах, иж бүрэн ашиглалтын гүйцэтгэлийг сайжруулах нь практик ач холбогдолтой юм. Нүх сүвний бүтцийг оновчтой болгох, зохицуулах түгээмэл хэрэглэгддэг аргууд нь химийн зохицуулалт, полимер холих, катализаторын идэвхжүүлэлтийн зохицуулалт зэрэг орно.

 

Химийн зохицуулалтын технологи

Химийн зохицуулалтын технологи гэдэг нь химийн урвалжаар идэвхижүүлсний дараа гаргаж авсан сүвэрхэг материалыг хоёрдогч идэвхжүүлэх (өөрчлөх), анхны нүх сүвийг элэгдэлд оруулах, бичил нүх сүвийг өргөтгөх, эсвэл цаашлаад шинэ бичил нүх үүсгэх процессыг хэлнэ. Ерөнхийдөө нэг идэвхжүүлэлтийн эцсийн бүтээгдэхүүнийг ерөнхийдөө 0.5 ~ 4 дахин химийн уусмалд дүрж, нүхний бүтцийг зохицуулж, гадаргуугийн тодорхой талбайг нэмэгдүүлдэг. Бүх төрлийн хүчил, шүлтийн уусмалыг хоёрдогч идэвхжүүлэлтийн урвалж болгон ашиглаж болно.

 

Хүчиллэг гадаргуугийн исэлдэлтийн өөрчлөлтийн технологи

Хүчиллэг гадаргуугийн исэлдэлтийн өөрчлөлт нь зохицуулалтын түгээмэл арга юм. Тохиромжтой температурт хүчил исэлдүүлэгч нь идэвхжүүлсэн нүүрс доторх нүх сүвийг баяжуулж, нүх сүвний хэмжээг сайжруулж, бөглөрсөн нүх сүвийг ухна. Одоогийн байдлаар дотоод, гадаадын судалгаанууд нь органик бус хүчлийг өөрчлөхөд голчлон анхаарч байна. HN03 нь түгээмэл хэрэглэгддэг исэлдүүлэгч бодис бөгөөд олон эрдэмтэд идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийг өөрчлөхийн тулд HN03-ыг ашигладаг. Тонг Ли нар. [28] HN03 нь идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн гадаргуу дээрх хүчилтөрөгч, азот агуулсан функциональ бүлгүүдийн агууламжийг нэмэгдүүлж, мөнгөн усны шингээлтийн нөлөөг сайжруулж чаддаг болохыг тогтоожээ.

Идэвхжүүлсэн нүүрсийг HN03-тай өөрчилснөөр идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн хувийн гадаргуугийн хэмжээ 652м2·г-1-ээс 241м2·г-1 болж буурч, нүх сүвний дундаж хэмжээ 1.27нм-ээс 1.641нм болж, бензофеноны шингээх чадвар нэмэгджээ. симуляцийн бензин 33.7% -иар өссөн байна. Модны идэвхжүүлсэн нүүрсийг HN03-ийн 10% ба 70% эзэлхүүний агууламжтай өөрчлөх. Үр дүнгээс харахад 10% HN03-аар өөрчлөгдсөн идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн хувийн гадаргуугийн хэмжээ 925.45м2·г-1-ээс 960.52м2·г-1 болж нэмэгдсэн; 70% HN03-тай өөрчлөлт хийсний дараа гадаргуугийн хувийн талбай 935.89м2·г-1 болж буурчээ. HN03-ийн хоёр концентрацитай өөрчилсөн идэвхжүүлсэн нүүрсээр Cu2+-ийг зайлуулах түвшин тус бүр 70% ба 90% -иас дээш байв.

Адсорбцийн талбарт ашигладаг идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн хувьд шингээлтийн нөлөө нь зөвхөн нүх сүвний бүтцээс гадна шингээгчийн гадаргуугийн химийн шинж чанараас хамаарна. Нүх сүвний бүтэц нь идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн тодорхой гадаргуугийн талбай, шингээх чадварыг тодорхойлдог бол гадаргуугийн химийн шинж чанар нь идэвхжүүлсэн нүүрс ба шингээлтийн харилцан үйлчлэлд нөлөөлдөг. Эцэст нь идэвхжүүлсэн нүүрсийг хүчиллэгээр өөрчлөх нь идэвхжүүлсэн нүүрс доторх нүх сүвний бүтцийг тохируулж, бөглөрсөн нүх сүвийг цэвэрлэхээс гадна материалын гадаргуу дээрх хүчиллэг бүлгийн агууламжийг нэмэгдүүлж, гадаргуугийн туйлшрал, гидрофилийг сайжруулдаг болохыг тогтоожээ. . HCI-ээр өөрчилсөн идэвхжүүлсэн нүүрсээр EDTA-ийн шингээх чадвар нь өөрчлөлт хийхээс өмнөх үеийнхээс 49.5%-иар нэмэгдсэн нь HNO3-ийн өөрчлөлтөөс илүү байсан.

HNO3 болон H2O2-тай өөрчилсөн арилжааны идэвхжүүлсэн нүүрс! Өөрчлөлтийн дараах гадаргуугийн тодорхой талбай нь өөрчлөлт хийхээс өмнөх талбайн 91.3% ба 80.8% байв. Карбоксил, карбонил, фенол зэрэг хүчилтөрөгч агуулсан шинэ функциональ бүлгүүдийг гадаргуу дээр нэмсэн. HNO3-ийн өөрчлөлтөөр нитробензолын шингээх чадвар хамгийн сайн байсан нь өөрчлөлт хийхээс 3.3 дахин их байв. Хүчиллэг өөрчлөлтийн дараа идэвхжүүлсэн нүүрс дэх хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгийн агууламж нэмэгдсэн нь гадаргуугийн тоо нэмэгдэхэд хүргэсэн болохыг тогтоожээ. зорилтот шингээх чадварыг сайжруулахад шууд нөлөө үзүүлсэн идэвхтэй цэгүүд.

Органик бус хүчлүүдтэй харьцуулахад идэвхижүүлсэн нүүрсийг органик хүчлээр өөрчилсөн тухай мэдээлэл цөөн байдаг. Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн нүх сүвний бүтцийн шинж чанар болон метанолын шингээлтэд органик хүчлийн өөрчлөлтийн нөлөөг харьцуул. Өөрчлөлт хийсний дараа идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн тусгай гадаргуугийн талбай болон нийт нүхний хэмжээ буурсан. Хүчиллэг нь хүчтэй байх тусам буурдаг. Оксалийн хүчил, дарсны хүчил, нимбэгийн хүчилээр өөрчилсний дараа идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн хувийн гадаргуугийн хэмжээ 898.59м2·г-1-ээс 788.03м2·г-1, 685.16м2·г-1, 622.98м2·г-1 болж буурсан. Гэсэн хэдий ч идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн бичил сүвэрхэг чанар өөрчлөгдсөний дараа нэмэгдсэн. Нимбэгийн хүчлээр өөрчилсөн идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн бичил сүвэрхэг чанар 75.9% -иас 81.5% болж нэмэгдсэн.

Оксалийн хүчил ба дарсны хүчилд өөрчлөлт оруулах нь метанолыг шингээхэд тустай байдаг бол нимбэгийн хүчил нь дарангуйлах нөлөөтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч Ж.Пол Чен нар. [35] нимбэгийн хүчилээр өөрчилсөн идэвхжүүлсэн нүүрс нь зэсийн ионуудын шингээлтийг сайжруулдаг болохыг тогтоожээ. Лин Тан нар. [36] шоргоолжны хүчил, оксалийн хүчил, аминосульфоны хүчил бүхий арилжааны идэвхжүүлсэн нүүрсийг өөрчилсөн. Өөрчлөлт хийсний дараа гадаргуугийн тодорхой талбай болон нүхний хэмжээ багассан. Бэлэн бүтээгдэхүүний гадаргуу дээр 0-HC-0, C-0, S=0 зэрэг хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүд үүсч, жигд бус сийлсэн суваг, цагаан талстууд үүссэн. Ацетон ба изопропанолын тэнцвэрт шингээх чадвар мөн мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн.

 

Шүлтлэг уусмалыг өөрчлөх технологи

Зарим эрдэмтэд идэвхжүүлсэн нүүрс дээр хоёрдогч идэвхжүүлэлтийг хийхийн тулд шүлтлэг уусмал ашигласан. Нүх сүвний бүтцийг хянахын тулд гар хийцийн нүүрсэнд суурилсан идэвхжүүлсэн нүүрсийг өөр өөр концентрацийн Na0H уусмалаар шингээнэ. Үр дүн нь шүлтийн бага концентраци нь нүх сүвийг ихэсгэх, тэлэх таатай нөхцлийг бүрдүүлдэг болохыг харуулсан. Массын концентраци 20% байх үед хамгийн сайн үр дүнд хүрсэн. Идэвхжүүлсэн нүүрс нь хамгийн өндөр хувийн гадаргуутай (681м2·г-1), нүхний эзэлхүүнтэй (0.5916см3·г-1). Na0H-ийн массын концентраци 20% -иас хэтрэх үед идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн нүх сүвний бүтэц устаж, нүх сүвний бүтцийн параметрүүд буурч эхэлдэг. Учир нь Na0H уусмалын өндөр концентраци нь нүүрстөрөгчийн араг ясыг зэврүүлж, олон тооны нүх сүв нурах болно.

Полимер холих замаар өндөр хүчин чадалтай идэвхжүүлсэн нүүрс бэлтгэх. Урьдчилсан бодисууд нь furfural давирхай ба фурфурилийн спирт байсан бөгөөд этилен гликол нь нүх сүв үүсгэгч бодис юм. Гурван полимерийн агуулгыг тохируулах замаар нүх сүвний бүтцийг хянаж, 0.008-аас 5 μм-ийн хоорондох нүх сүвний хэмжээтэй сүвэрхэг материалыг олж авсан. Зарим эрдэмтэд полиуретан имид хальсыг (PUI) нүүрстөрөгчжүүлж нүүрстөрөгчийн хальс гаргаж авах боломжтойг нотолсон бөгөөд полиуретан (PU) преполимерын молекулын бүтцийг өөрчлөх замаар нүхний бүтцийг хянах боломжтой [41]. PUI-ийг 200 ° C хүртэл халаахад PU болон полиимид (PI) үүснэ. Дулааны боловсруулалтын температур 400 ° C хүртэл өсөхөд PU пиролиз нь хий үүсгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд PI хальс дээр нүхний бүтэц үүсдэг. Нүүрстөрөгчжүүлэлтийн дараа нүүрстөрөгчийн хальс үүсдэг. Түүнчлэн полимер холих арга нь материалын зарим физик, механик шинж чанарыг тодорхой хэмжээгээр сайжруулж чаддаг

 

Каталитик идэвхжүүлэлтийг зохицуулах технологи

Каталитик идэвхжүүлэлтийг зохицуулах технологи нь үнэндээ химийн идэвхжүүлэлтийн арга ба өндөр температурт хийн идэвхжүүлэлтийн аргын хослол юм. Ерөнхийдөө химийн бодисыг түүхий эдэд катализатор болгон нэмдэг бөгөөд катализаторыг нүүрстөрөгчийн сүвэрхэг материалыг олж авахын тулд нүүрстөрөгчжүүлэх эсвэл идэвхжүүлэхэд ашигладаг. Ерөнхийдөө металууд нь ихэвчлэн катализаторын нөлөө үзүүлдэг боловч катализаторын нөлөө нь өөр өөр байдаг.

Үнэн хэрэгтээ химийн идэвхжүүлэлтийн зохицуулалт ба сүвэрхэг материалын каталитик идэвхжүүлэлтийн зохицуулалтын хооронд тодорхой хил хязгаар байдаггүй. Учир нь энэ хоёр арга нь нүүрстөрөгчжих, ​​идэвхжүүлэх явцад урвалжуудыг нэмдэг. Эдгээр урвалжуудын тодорхой үүрэг нь энэ арга нь катализаторын идэвхжүүлэлтийн ангилалд хамаарах эсэхийг тодорхойлдог.

Сүвэрхэг нүүрстөрөгчийн материалын бүтэц, катализаторын физик, химийн шинж чанар, катализаторын урвалын нөхцөл, катализаторыг ачаалах арга зэрэг нь зохицуулалтын нөлөөнд янз бүрийн хэмжээгээр нөлөөлдөг. Битумэн нүүрсийг түүхий эд болгон, Mn(N03)2 ба Cu(N03)2-ыг катализатор болгон ашигласнаар металлын исэл агуулсан сүвэрхэг материал бэлтгэх боломжтой. Тохиромжтой хэмжээний металлын исэл нь сүвэрхэг байдал, нүхний хэмжээг сайжруулах боломжтой боловч янз бүрийн металлын катализаторын нөлөө бага зэрэг ялгаатай байдаг. Cu(N03)2 нь 1.5~2.0нм хүрээн дэх нүх сүвийг хөгжүүлэхэд тусалдаг. Түүнчлэн түүхий эдийн үнсэнд агуулагдах металлын исэл ба органик бус давс нь идэвхжүүлэх процесст катализаторын үүрэг гүйцэтгэнэ. Xie Qiang нар. [42] органик бус бодис дахь кальци, төмөр зэрэг элементүүдийн каталитик идэвхжүүлэлтийн урвал нь нүх сүвийг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг гэж үздэг. Эдгээр хоёр элементийн агууламж хэт өндөр байвал бүтээгдэхүүн дэх дунд болон том нүхний эзлэх хувь ихээхэн нэмэгддэг.

 

Дүгнэлт

Идэвхжүүлсэн нүүрс нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг ногоон сүвэрхэг нүүрстөрөгчийн материал болохын хувьд үйлдвэрлэл, амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн ч түүхий эдийг өргөжүүлэх, зардлыг бууруулах, чанарыг сайжруулах, эрчим хүчийг сайжруулах, ашиглалтын хугацааг уртасгах, бат бөх чанарыг сайжруулах асар их нөөц бололцоотой хэвээр байна. . Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн түүхий эдийг өндөр чанартай, хямд үнээр хайж олох, цэвэр, үр ашигтай идэвхжүүлсэн нүүрс үйлдвэрлэх технологийг хөгжүүлэх, идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн нүх сүвний бүтцийг янз бүрийн хэрэглээний талбарт тохируулан оновчтой, зохицуулах нь идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах, хөгжүүлэх чухал чиглэл болно. идэвхжүүлсэн нүүрс үйлдвэрлэлийн өндөр чанартай хөгжил.