ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ମେସୋପୋରସ୍ ଆଲୁମିନାର ପ୍ରୟୋଗ ପ୍ରଗତି

ନନ୍-ସିଲିସିୟସ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ମଧ୍ୟରେ, ଆଲୁମିନାର ଭଲ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ଅଛି, ଯେତେବେଳେ ମେସୋପୋରସ୍ ଆଲୁମିନା (MA) ର ସମାୟୋଜିତ ଛିଦ୍ର ଆକାର, ବଡ଼ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର, ବଡ଼ ଛିଦ୍ର ଆୟତନ ଏବଂ କମ ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ ଅଛି, ଯାହା ଉତ୍ପ୍ରକାଶନ, ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ଔଷଧ ମୁକ୍ତ, ଶୋଷଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍ କଞ୍ଚାମାଲର କ୍ରାକିଂ, ହାଇଡ୍ରୋକ୍ରାକିଂ ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଡେସଲଫରାଇଜେସନ୍। ମାଇକ୍ରୋପୋରସ୍ ଆଲୁମିନା ସାଧାରଣତଃ ଶିଳ୍ପରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ଏହା ସିଧାସଳଖ ଆଲୁମିନାର କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର ସେବା ଜୀବନ ଏବଂ ଚୟନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଅଟୋମୋବାଇଲ୍ ନିଷ୍କାସନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଇଞ୍ଜିନ୍ ତେଲ ଯୋଗକାରୀଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଜମା ହୋଇଥିବା ପ୍ରଦୂଷକ କୋକ୍ ଗଠନ କରିବ, ଯାହା ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ଅବରୋଧ କରିବ, ଏହିପରି ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର କାର୍ଯ୍ୟକଳାପକୁ ହ୍ରାସ କରିବ। MA ଗଠନ ପାଇଁ ଆଲୁମିନା ବାହକର ଗଠନକୁ ସଜାଡ଼ିବା ପାଇଁ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଏହାର ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରନ୍ତୁ।

MA ର ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ପ୍ରଭାବ ଅଛି, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ପରେ ସକ୍ରିୟ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ହୋଇଯାଏ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ପରେ, ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନ ଭୁଶୁଡ଼ିଯାଏ, MA କଙ୍କାଳ ଆକାରହୀନ ଅବସ୍ଥାରେ ଥାଏ, ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଅମ୍ଳତା କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏହାର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରେ ନାହିଁ। MA ସାମଗ୍ରୀର ଉତ୍ପ୍ରକାଶନାତ୍ମକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନ ସ୍ଥିରତା, ପୃଷ୍ଠ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଅମ୍ଳତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରାୟତଃ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଚିକିତ୍ସା ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ। ସାଧାରଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକରେ ଧାତୁ ହେଟେରୋଆଟମ୍ (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt, Zr, ଇତ୍ୟାଦି) ଏବଂ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (TiO2, NiO, Co3O4, CuO, Cu2O, RE2O7, ଇତ୍ୟାଦି) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। MA ର ପୃଷ୍ଠରେ ଲୋଡ୍ କିମ୍ବା କଙ୍କାଳରେ ଡୋପ୍ କରାଯାଏ।

ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ବିନ୍ୟାସ ଏହାର ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକୁ ବିଶେଷ ଅପ୍ଟିକାଲ୍, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଏବଂ ଚୁମ୍ବକୀୟ ଗୁଣ ପ୍ରଦାନ କରେ, ଏବଂ ଏହା ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ସାମଗ୍ରୀ, ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସାମଗ୍ରୀ, ଶୋଷଣ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଚୁମ୍ବକୀୟ ସାମଗ୍ରୀରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ମେସୋପୋରସ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ଏସିଡ୍ (କ୍ଷାର) ଗୁଣକୁ ସମାୟୋଜିତ କରିପାରିବ, ଅମ୍ଳଜାନ ଖାଲିତା ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଏବଂ ସମାନ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଏବଂ ସ୍ଥିର ନାନୋମିଟର ସ୍କେଲ୍ ସହିତ ଧାତୁ ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକକୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିପାରିବ। ଉପଯୁକ୍ତ ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଧାତୁ ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ପୃଷ୍ଠ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକମାନଙ୍କର ସ୍ଥିରତା ଏବଂ କାର୍ବନ ଜମା ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ। ଏହି ପତ୍ରରେ, ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, ଅମ୍ଳଜାନ ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଛିଦ୍ର ଗଠନକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ MA ର ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକାରିତା ପ୍ରଚଳନ କରାଯିବ।

1 MA ପ୍ରସ୍ତୁତି

୧.୧ ଆଲୁମିନା ବାହକର ପ୍ରସ୍ତୁତି

ଆଲୁମିନା ବାହକର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଦ୍ଧତି ଏହାର ଛିଦ୍ର ଗଠନ ବଣ୍ଟନ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ, ଏବଂ ଏହାର ସାଧାରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଦ୍ଧତିରେ ସୁଡୋ-ବୋହେମାଇଟ୍ (PB) ଡିହାଇଡ୍ରେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ସୋଲ୍-ଜେଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ସୁଡୋବୋହେମାଇଟ୍ (PB) ପ୍ରଥମେ କାଲଭେଟ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତାବିତ ହୋଇଥିଲା, ଏବଂ H+ ଆନ୍ତଃସ୍ତରୀୟ ଜଳ ଧାରଣ କରି γ-AlOOH କୋଲଏଡାଲ୍ PB ପାଇବା ପାଇଁ ପେପ୍ଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିଥିଲା, ଯାହାକୁ ଆଲୁମିନା ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ କାଲସାଇନ୍ ଏବଂ ଡିହାଇଡ୍ରେସନ୍ କରାଯାଇଥିଲା। ବିଭିନ୍ନ କଞ୍ଚାମାଲ ଅନୁସାରେ, ଏହାକୁ ପ୍ରାୟତଃ ବୃଷ୍ଟିପାତ ପଦ୍ଧତି, କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଆଲକୋହଲଆଲୁମିନିମ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲିସିସ୍ ପଦ୍ଧତିରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଏ। PB ର କୋଲଏଡାଲ୍ ଦ୍ରବଣୀୟତା ସ୍ଫଟିକତା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ, ଏବଂ ଏହା ସ୍ଫଟିକତା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଅନୁକୂଳିତ ହୁଏ, ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ।

ସାଧାରଣତଃ PB ବୃଷ୍ଟିପାତ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଏ। ଆଲକାଲିକୁ ଆଲୁମିନେଟ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଯୋଡାଯାଏ କିମ୍ବା ଏସିଡ୍ ଆଲୁମିନେଟ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଯୋଡାଯାଏ ଏବଂ ଜଳୀୟ ଆଲୁମିନା (କ୍ଷାରକାଳୀନ ଅବପାତ) ପାଇବା ପାଇଁ ଅବପାତ କରାଯାଏ, କିମ୍ବା ଆଲୁମିନେଟ୍ ବୃଷ୍ଟିପାତରେ ଏସିଡ୍ ଯୋଡାଯାଏ ଯାହା ଆଲୁମିନା ମନୋହାଇଡ୍ରେଟ୍ ପାଏ, ଯାହାକୁ ପରେ ଧୋଇ, ଶୁଖାଇ ଏବଂ କ୍ୟାଲସାଇନ୍ କରାଯାଇ PB ପାଏ। ବୃଷ୍ଟିପାତ ପଦ୍ଧତି କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ସହଜ ଏବଂ କମ୍ ମୂଲ୍ୟରେ, ଯାହା ପ୍ରାୟତଃ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ଏହା ଅନେକ କାରଣ (ସମାଧାନ pH, ସାନ୍ଦ୍ରତା, ତାପମାତ୍ରା, ଇତ୍ୟାଦି) ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ଏବଂ ଭଲ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ସହିତ କଣିକା ପାଇବା ପାଇଁ ସେହି ସର୍ତ୍ତ କଠୋର। କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତିରେ, CO2 ଏବଂ NaAlO2 ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା Al(OH)3 ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ, ଏବଂ ବୟସ ପରେ PB ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ ସରଳ କାର୍ଯ୍ୟ, ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପାଦ ଗୁଣବତ୍ତା, କୌଣସି ପ୍ରଦୂଷଣ ଏବଂ କମ୍ ମୂଲ୍ୟର ସୁବିଧା ଅଛି, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ କ୍ଷୋଣ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ କମ୍ ନିବେଶ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ରିଟର୍ଣ୍ଣ ସହିତ ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ସହିତ ଆଲୁମିନା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିପାରିବ। ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆଲକୋକ୍ସାଇଡ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲିସିସ୍ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରାୟତଃ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା PB ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଆଲୁମିନିୟମ ଆଲକୋକ୍ସାଇଡକୁ ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ ମନୋହାଇଡ୍ରେଟ ଗଠନ ପାଇଁ ହାଇଡ୍ରୋଲାଇଜିଡ୍ କରାଯାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା PB ପାଇବା ପାଇଁ ବିଶୋଧନ କରାଯାଏ, ଯାହାର ଭଲ ସ୍ଫଟିକତା, ସମାନ କଣିକା ଆକାର, ଘନୀଭୂତ ଛିଦ୍ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ଗୋଲାକାର କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଉଚ୍ଚ ଅଖଣ୍ଡତା ଥାଏ। ତଥାପି, ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଜଟିଳ, ଏବଂ କିଛି ବିଷାକ୍ତ ଜୈବ ଦ୍ରାବକ ବ୍ୟବହାର ଯୋଗୁଁ ଏହାକୁ ପୁନରୁଦ୍ଧାର କରିବା କଷ୍ଟକର।

ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଅଜୈବ ଲବଣ କିମ୍ବା ଧାତୁର ଜୈବ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ସୋଲ-ଜେଲ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଆଲୁମିନା ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ସୋଲ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଦ୍ରବଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ଶୁଦ୍ଧ ଜଳ କିମ୍ବା ଜୈବ ଦ୍ରବକ ଯୋଗ କରାଯାଏ, ଯାହାକୁ ପରେ ଜେଲ, ଶୁଖାଯାଏ ଏବଂ ଭଜାଯାଏ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ପିବି ଡିହାଇଡ୍ରେସନ ପଦ୍ଧତି ଆଧାରରେ ଆଲୁମିନାର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉନ୍ନତ କରାଯାଇଛି, ଏବଂ କାର୍ବନାଇଜେସନ ପଦ୍ଧତି ଏହାର ଅର୍ଥନୀତି ଏବଂ ପରିବେଶ ସୁରକ୍ଷା ଯୋଗୁଁ ଶିଳ୍ପ ଆଲୁମିନା ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ମୁଖ୍ୟ ପଦ୍ଧତି ପାଲଟିଛି। ସୋଲ-ଜେଲ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଆଲୁମିନା ଏହାର ସମାନ ଛିଦ୍ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ଯୋଗୁଁ ବହୁତ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି, ଯାହା ଏକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପଦ୍ଧତି, କିନ୍ତୁ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗକୁ ସାକାର କରିବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାକୁ ପଡିବ।

୧.୨ MA ପ୍ରସ୍ତୁତି

ପାରମ୍ପରିକ ଆଲୁମିନା କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରିବ ନାହିଁ, ତେଣୁ ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକରେ ସାଧାରଣତଃ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ: କଠିନ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଭାବରେ କାର୍ବନ ଛାଞ୍ଚ ସହିତ ନାନୋ-କାଷ୍ଟିଂ ପଦ୍ଧତି; SDA ର ସଂଶ୍ଳେଷଣ: SDA ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ୟାଟାନିକ୍, ଆନିଓନିକ କିମ୍ବା ନନ୍-ଆୟୋନିକ୍ ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟ୍ ଭଳି ନରମ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ବାଷ୍ପୀଭବନ-ପ୍ରେରିତ ସ୍ୱୟଂ-ସଂସ୍ଥାପନ ପ୍ରକ୍ରିୟା (EISA)।

୧.୨.୧ EISA ପ୍ରକ୍ରିୟା

ନରମ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଏସିଡିକ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯାହା କଠିନ ମେମ୍ବ୍ରାନ୍ ପଦ୍ଧତିର ଜଟିଳ ଏବଂ ସମୟସାପେକ୍ଷ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଏଡାଏ ଏବଂ ଆପେର୍ଚରର ନିରନ୍ତର ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଅନୁଭବ କରିପାରିବ। EISA ଦ୍ୱାରା MA ର ପ୍ରସ୍ତୁତି ଏହାର ସହଜ ଉପଲବ୍ଧତା ଏବଂ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନଶୀଳତା ଯୋଗୁଁ ବହୁତ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ବିଭିନ୍ନ ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇପାରିବ। MA ର ଛିଦ୍ର ଆକାରକୁ ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟର ହାଇଡ୍ରୋଫୋବିକ୍ ଚେନ୍ ଲମ୍ବକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି କିମ୍ବା ଦ୍ରବଣରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ରିକର୍ସରରେ ହାଇଡ୍ରୋଲିସିସ୍ କାଟାଲିଷ୍ଟର ମୋଲାର ଅନୁପାତକୁ ସଜାଡ଼ି ଆକାରରେ ସଜାଡ଼ି ଅଣାଯାଇପାରିବ। ତେଣୁ, EISA, ଯାହାକୁ ଉଚ୍ଚ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର MA ଏବଂ ଅର୍ଡର କରାଯାଇଥିବା ମେସୋପୋରସ୍ ଆଲୁମିନା (OMA) ର ଏକ-ପଦକ୍ଷେପ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସୋଲ-ଜେଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ଜଣାଯାଏ, ଏହାକୁ P123, F127, ଟ୍ରାଇଥାନୋଲାମାଇନ୍ (ଚା), ଇତ୍ୟାଦି ବିଭିନ୍ନ ନରମ ଟେମ୍ପଲେଟ୍‌ରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇଛି। EISA ମେସୋପୋରସ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ ଅର୍ଗାନୁଆଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ରିକର୍ସ, ଯେପରିକି ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆଲକୋକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟ ଟେମ୍ପଲେଟ୍, ସାଧାରଣତଃ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆଇସୋପ୍ରୋପୋକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ P123 ର ସହ-ସଂସେମ୍ବଲି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ କରିପାରିବ। EISA ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସଫଳ ବିକାଶ ପାଇଁ ସ୍ଥିର ସୋଲ ପାଇବା ପାଇଁ ଏବଂ ସୋଲରେ ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟ ମାଇକେଲ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ମେସୋଫେଜ୍ ବିକାଶକୁ ଅନୁମତି ଦେବା ପାଇଁ ହାଇଡ୍ରୋଲିସିସ୍ ଏବଂ ସଂକଳନ ଗତିବିଧିର ସଠିକ୍ ସମାୟୋଜନ ଆବଶ୍ୟକ।

EISA ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଅଣ-ଜଳୀୟ ଦ୍ରାବକ (ଯେପରିକି ଇଥାନଲ୍) ଏବଂ ଜୈବିକ ଜଟିଳ ଏଜେଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟବହାର ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଅର୍ଗାନୋଆଲୁମିନିମ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀର ଜଳବିଶ୍ବାସ ଏବଂ ଘନୀଭୂତ ହାରକୁ ଧୀର କରିପାରେ ଏବଂ Al(OR)3 ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆଇସୋପ୍ରୋପକ୍ସାଇଡ୍ ଭଳି OMA ସାମଗ୍ରୀର ସ୍ୱୟଂ-ସଂଯୋଗକୁ ପ୍ରେରଣା ଦେଇପାରେ। ତଥାପି, ଅଣ-ଜଳୀୟ ଅସ୍ଥିର ଦ୍ରାବକଗୁଡ଼ିକରେ, ସାର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ସାଧାରଣତଃ ସେମାନଙ୍କର ଜଳବିଶିଷ୍ଟତା/ଜଳବିଶିଷ୍ଟତା ହରାଇଥାଏ। ଏହା ସହିତ, ଜଳବିଶିଷ୍ଟତା ଏବଂ ପଲିକଣ୍ଡେନ୍ସେସନ୍ ବିଳମ୍ବ ହେତୁ, ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଉତ୍ପାଦରେ ଜଳବିଶିଷ୍ଟତା ଗୋଷ୍ଠୀ ଥାଏ, ଯାହା ସାର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ। କେବଳ ଯେତେବେଳେ ଦ୍ରାବକ ବାଷ୍ପୀଭବନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସାର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ର ଜଳବିଶିଷ୍ଟତା ଏବଂ ପଲିକଣ୍ଡେନ୍ସେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀ ଧୀରେ ଧୀରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ, ସେତେବେଳେ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ର ସ୍ୱୟଂ-ସଂଯୋଗ ହୋଇପାରିବ। ତେଣୁ, ଦ୍ରାବକଗୁଡ଼ିକର ବାଷ୍ପୀଭବନ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀର ଜଳବିଶିଷ୍ଟତା ଏବଂ ଘନୀଭୂତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଅନେକ ପାରାମିଟର୍, ଯେପରିକି ତାପମାତ୍ରା, ଆପେକ୍ଷିକ ଆର୍ଦ୍ରତା, ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ, ଦ୍ରାବକ ବାଷ୍ପୀଭବନ ହାର, ଇତ୍ୟାଦି, ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ସମାବେଶ ଗଠନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ। ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଛି ଯେ। 1, ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ତାପୀୟ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସହିତ OMA ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକୁ ସୋଲଭୋଥର୍ମାଲ୍ ଆସିଷ୍ଟେଡ୍ ବାଷ୍ପୀଭବନ ପ୍ରେରିତ ସ୍ୱ-ସମାବେଶ (SA-EISA) ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରାଯାଇଥିଲା। ସୋଲଭୋଥର୍ମାଲ୍ ଚିକିତ୍ସା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀଗୁଡ଼ିକର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଜଳବିଜ୍ଞାନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରି ଛୋଟ ଆକାରର କ୍ଲଷ୍ଟର୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଗଠନ କରିଥିଲା, ଯାହା ସର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟ୍ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା। EISA ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଦୁଇ-ପରିମାଣୀୟ ଷଡ଼କୋଣୀୟ ମେସୋଫେଜ୍ ଗଠିତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ 400℃ ରେ କାଲସାଇନ୍ କରାଯାଇଥିଲା ଯାହା OMA ସାମଗ୍ରୀ ଗଠନ କରିଥିଲା। ପାରମ୍ପରିକ EISA ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ବାଷ୍ପୀଭବନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅର୍ଗାନୋଆଲୁମିନିୟମ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀର ଜଳବିଜ୍ଞାନ ସହିତ ଥାଏ, ତେଣୁ ବାଷ୍ପୀଭବନ ଅବସ୍ଥାର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ OMA ର ଅନ୍ତିମ ଗଠନ ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ଥାଏ। ସୋଲଭୋଥର୍ମାଲ୍ ଚିକିତ୍ସା ପଦକ୍ଷେପ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଜଳବିଜ୍ଞାନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ ଏବଂ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ଘନୀଭୂତ କ୍ଲଷ୍ଟର୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଉତ୍ପାଦନ କରେ। OMA ବାଷ୍ପୀଭବନ ଅବସ୍ଥାର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିସର ଅଧୀନରେ ଗଠିତ ହୁଏ। ପାରମ୍ପରିକ EISA ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ MA ସହିତ ତୁଳନା କଲେ, SA-EISA ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ OMA ରେ ଅଧିକ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ, ଉତ୍ତମ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଉନ୍ନତ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ରହିଛି। ଭବିଷ୍ୟତରେ, ରିମିଂ ଏଜେଣ୍ଟ ବ୍ୟବହାର ନକରି ଉଚ୍ଚ ରୂପାନ୍ତର ହାର ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଚୟନଶୀଳତା ସହିତ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଲାର୍ଜ ଆପେରଚର MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ EISA ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।

ଚିତ୍ର ୧: OMA ସାମଗ୍ରୀ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ SA-EISA ପଦ୍ଧତିର ପ୍ରବାହ ଚାର୍ଟ

୧.୨.୨ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା

ପାରମ୍ପରିକ MA ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଏକ ସ୍ପଷ୍ଟ ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକ, ଏବଂ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଅପସାରଣ ମଧ୍ୟ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜିଂ, ଯାହା ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଜଟିଳ କରିଥାଏ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ଅନେକ ସାହିତ୍ୟ ବିଭିନ୍ନ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ସହିତ MA ର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ରିପୋର୍ଟ କରିଛନ୍ତି। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଗବେଷଣା ମୁଖ୍ୟତଃ ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆଇସୋପ୍ରୋପକ୍ସାଇଡ୍ ଦ୍ୱାରା ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଭାବରେ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍, ସୁକ୍ରୋଜ୍ ଏବଂ ଷ୍ଟାର୍ଚ ସହିତ MA ର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରିଥିଲା। ଏହି MA ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଅଧିକାଂଶ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରେଟ୍, ସଲଫେଟ୍ ଏବଂ ଆଲକୋକ୍ସାଇଡ୍ ରୁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ହୋଇଥାଏ। MA ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ସ ଭାବରେ PB ର ସିଧାସଳଖ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟ ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। MA ବିଭିନ୍ନ ଗଠନାତ୍ମକ ଗୁଣ ସହିତ, ଅର୍ଥାତ୍ Al2O3)-1, Al2O3)-2 ଏବଂ al2o3 ଏବଂ ଭଲ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ରହିଛି। ସର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟର ଯୋଗ PB ର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ ନାହିଁ, କିନ୍ତୁ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଷ୍ଟାକିଂ ମୋଡ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ। ଏହା ସହିତ, Al2O3-3 ର ଗଠନ ଜୈବିକ ଦ୍ରାବକ PEG ଦ୍ୱାରା ସ୍ଥିର ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସର ଆସନ ଦ୍ୱାରା କିମ୍ବା PEG ଚାରିପାଖରେ ଏକତ୍ରୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ହୁଏ। ତଥାପି, Al2O3-1 ର ଛିଦ୍ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ବହୁତ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ। ଏହା ସହିତ, ପାଲାଡିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକଗୁଡ଼ିକୁ ବାହକ ଭାବରେ ସିନ୍ଥେଟିକ୍ MA ସହିତ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା। ମିଥେନ୍ ଦହନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ, Al2O3-3 ଦ୍ୱାରା ସମର୍ଥିତ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଭଲ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଦେଖାଇଥିଲା।

ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ, ଶସ୍ତା ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ-ସମୃଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ କଳା ସ୍ଲାଗ୍ ABD ବ୍ୟବହାର କରି ଅପେକ୍ଷାକୃତ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଛିଦ୍ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ସହିତ MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା। ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ସାଧାରଣ ଚାପରେ ନିଷ୍କାସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ନିଷ୍କାସନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଛାଡିଯାଇଥିବା କଠିନ କଣିକା ପରିବେଶକୁ ପ୍ରଦୂଷିତ କରିବ ନାହିଁ, ଏବଂ କମ୍ ବିପଦ ସହିତ ଗଦା କରାଯାଇପାରିବ କିମ୍ବା କଂକ୍ରିଟ୍ ପ୍ରୟୋଗରେ ଫିଲର କିମ୍ବା ସମଷ୍ଟି ଭାବରେ ପୁନଃବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ସଂଶ୍ଳେଷିତ MA ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ହେଉଛି 123~162m2/g, ଛିଦ୍ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ, ଶିଖର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ 5.3nm, ଏବଂ ଛିଦ୍ରତା 0.37 cm3/g। ସାମଗ୍ରୀଟି ନାନୋ-ଆକାରର ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଆକାର ପ୍ରାୟ 11nm। କଠିନ-ଅବସ୍ତା ସଂଶ୍ଳେଷଣ ହେଉଛି MA ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ନୂତନ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଯାହାକୁ କ୍ଲିନିକାଲ୍ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ରେଡିଓକେମିକାଲ୍ ଅବଶୋଷକ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାକୁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଆଲୁମିନିୟମ କ୍ଲୋରାଇଡ୍, ଆମୋନିୟମ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ଏବଂ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ କଞ୍ଚାମାଲଗୁଡ଼ିକୁ 1: 1.5: 1.5 ର ଏକ ମୋଲାର ଅନୁପାତରେ ମିଶ୍ରିତ କରାଯାଏ, ଏବଂ MA ଏକ ନୂତନ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷିତ ହୁଏ। ଥର୍ମାଲ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ଉପକରଣରେ 131I କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ କରି, 131I ର ମୋଟ ଉତ୍ପାଦନ 90% ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ପ୍ରାପ୍ତ 131I[NaI] ଦ୍ରବଣରେ ଉଚ୍ଚ ରେଡିଓଆକ୍ଟିଭ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା (1.7TBq/mL) ଥାଏ, ଏହିପରି ଥାଇରଏଡ୍ କର୍କଟ ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ ବଡ଼ ଡୋଜ୍ 131I[NaI] କ୍ୟାପସୁଲ୍ ବ୍ୟବହାରକୁ ଅନୁଭବ କରାଯାଏ।

ସଂକ୍ଷେପରେ, ଭବିଷ୍ୟତରେ, ବହୁ-ସ୍ତରୀୟ କ୍ରମିକ ଛିଦ୍ର ଗଠନ ନିର୍ମାଣ କରିବା ପାଇଁ, ସାମଗ୍ରୀର ଗଠନ, ଆକୃତି ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ରାସାୟନିକ ଗୁଣକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ସଜାଡ଼ିବା ପାଇଁ ଏବଂ ବୃହତ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ କ୍ରମିକ ୱର୍ମହୋଲ୍ MA ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଛୋଟ ଆଣବିକ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ମଧ୍ୟ ବିକଶିତ କରାଯାଇପାରିବ। ଶସ୍ତା ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକୁ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରନ୍ତୁ, ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରନ୍ତୁ, ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଯନ୍ତ୍ରକୁ ସ୍ପଷ୍ଟ କରନ୍ତୁ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ମାର୍ଗଦର୍ଶନ କରନ୍ତୁ।

2 MA ର ପରିବର୍ତ୍ତନ ପଦ୍ଧତି

MA ବାହକରେ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ସମାନ ଭାବରେ ବଣ୍ଟନ କରିବାର ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଗର୍ଭାଧାନ, ଇନ-ସିଟୁ ସିନ୍ଥେ-ସିସ୍, ଅବପାତ, ଆୟନ ବିନିମୟ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିଶ୍ରଣ ଏବଂ ତରଳାଇବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ ପ୍ରଥମ ଦୁଇଟି ସର୍ବାଧିକ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

୨.୧ ଇନ-ସିଟୁ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ପଦ୍ଧତି

କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପରିବର୍ତ୍ତନରେ ବ୍ୟବହୃତ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକୁ MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସାମଗ୍ରୀର କଙ୍କାଳ ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ସ୍ଥିର କରିବା ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଲିଉ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ P123 ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଭାବରେ ସଂଶ୍ଳେଷିତ Ni/Mo-Al2O3in situ। MA ର ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନକୁ ନଷ୍ଟ ନକରି Ni ଏବଂ Mo ଉଭୟକୁ କ୍ରମିକ MA ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକରେ ବିସ୍ତାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ ହୋଇଥିଲା। γ-Al2O3 ତୁଳନାରେ ଏକ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ଗାମା-al2o3 ସବଷ୍ଟ୍ରେଟରେ ଏକ ଇନ-ସିଟୁ ବୃଦ୍ଧି ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରହଣ କରିବା ଦ୍ୱାରା, MnO2-Al2O3 ର BET ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ଅଧିକ ଅଛି, ଏବଂ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଛିଦ୍ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ସହିତ ଏକ ବାଇମୋଡାଲ୍ ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନ ଅଛି। MnO2-Al2O3 ର F- ପାଇଁ ଦ୍ରୁତ ଶୋଷଣ ହାର ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଦକ୍ଷତା ଅଛି, ଏବଂ ଏହାର ଏକ ବିସ୍ତୃତ pH ପ୍ରୟୋଗ ପରିସର (pH=4~10) ଅଛି, ଯାହା ବ୍ୟବହାରିକ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗ ଅବସ୍ଥା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ। MnO2-Al2O3 ର ପୁନଃଚକ୍ରଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା γ-Al2O ଅପେକ୍ଷା ଭଲ। ଗଠନାତ୍ମକ ସ୍ଥିରତାକୁ ଆହୁରି ଉନ୍ନତ କରିବାକୁ ପଡିବ। ସଂକ୍ଷେପରେ, ଇନ-ସିଟୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ MA ପରିବର୍ତ୍ତିତ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକର ଭଲ ଗଠନମୂଳକ କ୍ରମ, ଗୋଷ୍ଠୀ ଏବଂ ଆଲୁମିନା ବାହକମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଦୃଢ଼ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା, କଡ଼ା ମିଶ୍ରଣ, ବଡ଼ ସାମଗ୍ରୀ ଲୋଡ୍, ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର କ୍ଷୟ ଘଟାଇବା ସହଜ ନୁହେଁ, ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଯଥେଷ୍ଟ ଉନ୍ନତ ହୋଇଛି।

ଚିତ୍ର 2 ଇନ-ସିଟୁ ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଦ୍ୱାରା କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ MA ର ପ୍ରସ୍ତୁତି

୨.୨ ଗର୍ଭଧାରଣ ପଦ୍ଧତି

ପ୍ରସ୍ତୁତ MA କୁ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ଗୋଷ୍ଠୀରେ ବୁଡ଼ାଇ, ଏବଂ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ପରିବର୍ତ୍ତିତ MA ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରାପ୍ତ କରି, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଉତ୍ତାଳନ, ଶୋଷଣ ଏବଂ ସମାନ ପ୍ରଭାବ ଅନୁଭବ କରାଯାଇପାରିବ। Cai et al. ସୋଲ-ଜେଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା P123 ରୁ MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ, ଏବଂ ଏହାକୁ ଇଥାନଲ୍ ଏବଂ ଟେଟ୍ରାଏଥିଲିନପେଣ୍ଟାମାଇନ୍ ଦ୍ରବଣରେ ବୁଡ଼ାଇ ଦୃଢ଼ ଶୋଷଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସହିତ ଆମିନୋ ପରିବର୍ତ୍ତିତ MA ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରାପ୍ତ କରିଥିଲେ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ବେଲକାସେମି et al. ସମାନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ZnCl2 ସମାଧାନରେ ବୁଡ଼ାଇ ଅର୍ଡର କରାଯାଇଥିବା ଜିଙ୍କ୍ ଡୋପ୍ଡ୍ ପରିବର୍ତ୍ତିତ MA ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରାପ୍ତ କରିଥିଲେ। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ଯଥାକ୍ରମେ 394m2/g ଏବଂ 0.55 cm3/g। ଇନ-ସିଟୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ତୁଳନାରେ, ଗର୍ଭାଧାନ ପଦ୍ଧତିରେ ଉତ୍ତମ ଉପାଦାନ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ, ସ୍ଥିର ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନ ଏବଂ ଭଲ ଶୋଷଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅଛି, କିନ୍ତୁ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ ଏବଂ ଆଲୁମିନା ବାହକ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଶକ୍ତି ଦୁର୍ବଳ, ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ବାହ୍ୟ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ସହଜରେ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ।

3 କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପ୍ରଗତି

ବିଶେଷ ଗୁଣ ସହିତ ବିରଳ ପୃଥିବୀ MA ର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଭବିଷ୍ୟତରେ ବିକାଶ ଧାରା। ବର୍ତ୍ତମାନ, ଅନେକ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ଅଛି। ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ MA ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। MA ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର, ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ବ୍ୟାସ ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ପ୍ରକାର ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ରଚନା ଦ୍ୱାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇପାରିବ। କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ପଲିମର ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା MA ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ସୁଜୁକି ଏବଂ ୟାମାଉଚି ଜାଣିଲେ ଯେ କାଲସିନେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା 500℃ ରୁ 900℃ କୁ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇଥିଲା। ଆପେର୍ଚରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହା ସହିତ, ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଚିକିତ୍ସା MA ସାମଗ୍ରୀର କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ପୃଷ୍ଠ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, ଗଠନାତ୍ମକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଅମ୍ଳତାକୁ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଉନ୍ନତ କରେ ଏବଂ MA କାର୍ଯ୍ୟକାରିତାର ବିକାଶକୁ ପୂରଣ କରେ।

୩.୧ ଡିଫ୍ଲୋରିନେସନ୍ ଶୋଷକ

ଚୀନରେ ପାନୀୟ ଜଳରେ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଗୁରୁତର କ୍ଷତିକାରକ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଶିଳ୍ପ ଜିଙ୍କ୍ ସଲଫେଟ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ପ୍ଲେଟ୍‌ର କ୍ଷୟ, କାର୍ଯ୍ୟ ପରିବେଶର ଅବନତି, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଜିଙ୍କ୍ ଗୁଣବତ୍ତା ହ୍ରାସ ଏବଂ ତରଳିତ ବେଡ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ରୋଷ୍ଟିଂ ଫ୍ଲୁ ଗ୍ୟାସର ଏସିଡ୍ ତିଆରି ପ୍ରଣାଳୀ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପୁନଃଚକ୍ରିତ ଜଳର ପରିମାଣ ହ୍ରାସ କରିବ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ଓଦା ଡିଫ୍ଲୋରିନେସନ୍‌ର ସାଧାରଣ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଶୋଷଣ ପଦ୍ଧତି ସବୁଠାରୁ ଆକର୍ଷଣୀୟ। ତଥାପି, କିଛି ତ୍ରୁଟି ଅଛି, ଯେପରିକି ଖରାପ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା, ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଉପଲବ୍ଧ pH ପରିସର, ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରଦୂଷଣ ଇତ୍ୟାଦି। ଜଳର ଡିଫ୍ଲୋରାଇନେସନ ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ, ଆମୋରଫସ୍ ଆଲୁମିନା, ସକ୍ରିୟ ଆଲୁମିନା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଶୋଷଣକାରୀ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି, କିନ୍ତୁ ଶୋଷଣକାରୀର ମୂଲ୍ୟ ଅଧିକ, ଏବଂ ନିରପେକ୍ଷ ଦ୍ରବଣ କିମ୍ବା ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ F-ର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା କମ୍। ନିରପେକ୍ଷ pH ମୂଲ୍ୟରେ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ପ୍ରତି ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଆକର୍ଷକତା ଏବଂ ଚୟନିତା ହେତୁ ସକ୍ରିୟ ଆଲୁମିନା ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଅପସାରଣ ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଶୋଷଣକାରୀ ପାଲଟିଛି, କିନ୍ତୁ ଏହା ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ର ଦୁର୍ବଳ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ଦ୍ୱାରା ସୀମିତ, ଏବଂ କେବଳ pH<6 ରେ ଏହାର ଭଲ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଶୋଷଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ରହିପାରିବ। MA ଏହାର ବୃହତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର, ଅନନ୍ୟ ପୃଷ୍ଠ ଆକାର ପ୍ରଭାବ, ଏସିଡ୍-ବେସ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ତାପଜ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସ୍ଥିରତା ହେତୁ ପରିବେଶ ପ୍ରଦୂଷଣ ନିୟନ୍ତ୍ରଣରେ ବ୍ୟାପକ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। କୁଣ୍ଡୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ 62.5 mg/g ସର୍ବାଧିକ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ସହିତ MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଛନ୍ତି। MA ର ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ଏହାର ଗଠନାତ୍ମକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ବହୁତ ପ୍ରଭାବିତ, ଯେପରିକି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର, ପୃଷ୍ଠ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀ, ପୃଷ୍ଠ ଆକାର ଏବଂ ମୋଟ ପୃଷ୍ଠ ଆକାର। MA ର ଗଠନ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ସମାୟୋଜନ ଏହାର ଶୋଷଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାୟ।

La ର କଠିନ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ଫ୍ଲୋରାଇନର କଠିନ ମୌଳିକତା ଯୋଗୁଁ, La ଏବଂ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଆୟନ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଦୃଢ଼ ସମ୍ପର୍କ ରହିଛି। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, କିଛି ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ La ଏକ ସଂଶୋଧକ ଭାବରେ ଫ୍ଲୋରାଇଡର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ। ତଥାପି, ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଶୋଷଣକାରୀଙ୍କ କମ୍ ଗଠନାତ୍ମକ ସ୍ଥିରତା ଯୋଗୁଁ, ଅଧିକ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଦ୍ରବଣରେ ଲିଚ୍ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ଜଳ ପ୍ରଦୂଷଣ ଏବଂ ମାନବ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ପାଇଁ କ୍ଷତିକାରକ ହୋଇଥାଏ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଜଳ ପରିବେଶରେ ଆଲୁମିନିୟମର ଉଚ୍ଚ ଘନତା ମାନବ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ପାଇଁ ବିଷ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ତେଣୁ, ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଅପସାରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଭଲ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଅନ୍ୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଲିଚ୍ କିମ୍ବା କମ୍ ଲିଚ୍ ସହିତ ଏକ ପ୍ରକାରର ଯୌଗିକ ଶୋଷଣକାରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। La ଏବଂ Ce ଦ୍ୱାରା ସଂଶୋଧିତ MA ଗର୍ଭାଧାନ ପଦ୍ଧତି (La/MA ଏବଂ Ce/MA) ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା। ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ MA ପୃଷ୍ଠରେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଅକ୍ସାଇଡଗୁଡ଼ିକୁ ସଫଳତାର ସହିତ ଲୋଡ୍ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହାର ଡିଫ୍ଲୋରିନେସନ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅଧିକ ଥିଲା। ଫ୍ଲୋରିନ୍ ଅପସାରଣର ମୁଖ୍ୟ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ହେଉଛି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାକ୍ଟିଷ୍ଟ ଶୋଷଣ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଶୋଷଣ, ପୃଷ୍ଠ ସକାରାତ୍ମକ ଚାର୍ଜର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଆକର୍ଷଣ ଏବଂ ଲିଗାଣ୍ଡ ବିନିମୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପୃଷ୍ଠ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ସହିତ ମିଶିଥାଏ, ଶୋଷକ ପୃଷ୍ଠରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀ F- ସହିତ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧନ ସୃଷ୍ଟି କରେ, La ଏବଂ Ce ର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଫ୍ଲୋରିନର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ, La/MA ରେ ଅଧିକ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଶୋଷଣ ସ୍ଥାନ ଥାଏ, ଏବଂ F ର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା La/MA>Ce/MA>MA କ୍ରମରେ ଥାଏ। ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ଫ୍ଲୋରିନର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। pH 5~9 ହେଲେ ଶୋଷଣ ପ୍ରଭାବ ସର୍ବୋତ୍ତମ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ଫ୍ଲୋରିନର ଶୋଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଲାଙ୍ଗମୁଇର୍ ଆଇସୋଥର୍ମାଲ୍ ଶୋଷଣ ମଡେଲ୍ ସହିତ ସମାନ ହୋଇଥାଏ। ଏହା ସହିତ, ଆଲୁମିନାରେ ସଲଫେଟ୍ ଆୟନର ଅଶୁଦ୍ଧତା ମଧ୍ୟ ନମୁନାର ଗୁଣବତ୍ତାକୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରିବ। ଯଦିଓ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସଂଶୋଧିତ ଆଲୁମିନା ଉପରେ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ଗବେଷଣା କରାଯାଇଛି, ଅଧିକାଂଶ ଗବେଷଣା ଶୋଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ, ଯାହା ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା କଷ୍ଟକର। ଭବିଷ୍ୟତରେ, ଆମେ ଜିଙ୍କ ସଲଫେଟ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସର ବିଚ୍ଛିନ୍ନକରଣ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଆୟନଗୁଡ଼ିକର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅଧ୍ୟୟନ କରିପାରିବା, ଜିଙ୍କ ହାଇଡ୍ରୋମେଟାଲୁର୍ଜି ସିଷ୍ଟମରେ ଜିଙ୍କ ସଲଫେଟ୍ ଦ୍ରବଣର ଡିଫ୍ଲୋରିନେସନ୍ ପାଇଁ ଦକ୍ଷ, କମ୍ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ନବୀକରଣ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଆୟନ ଶୋଷଣ ପାଇପାରିବା, ଏବଂ ବିରଳ ପୃଥିବୀ MA ନାନୋ ଶୋଷଣ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଉଚ୍ଚ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଦ୍ରବଣର ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ମଡେଲ୍ ସ୍ଥାପନ କରିପାରିବା।

୩.୨ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ

୩.୨.୧ ମିଥେନର ଶୁଷ୍କ ସଂସ୍କାର

ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ ପଦାର୍ଥର ଅମ୍ଳତା (ମୌଳିକତା)କୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିପାରିବ, ଅମ୍ଳଜାନ ଖାଲିତା ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଏବଂ ସମାନ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା, ନାନୋମିଟର ସ୍କେଲ୍ ଏବଂ ସ୍ଥିରତା ସହିତ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକକୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିପାରିବ। ଏହା ପ୍ରାୟତଃ ନୋବଲ୍ ଧାତୁ ଏବଂ ଟ୍ରାଞ୍ଜିସନ୍ ଧାତୁକୁ ସମର୍ଥନ କରିବା ପାଇଁ CO2 ର ମିଥାନେସନ୍କୁ ଉତ୍ପ୍ରେରିତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସଂଶୋଧିତ ମେସୋପୋରସ୍ ସାମଗ୍ରୀ ମିଥେନ ଶୁଷ୍କ ସଂସ୍କାର (MDR), VOC ର ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଟିକ୍ ଅବନତି ଏବଂ ଟେଲ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ବିଶୋଧନ ଦିଗରେ ବିକାଶ କରୁଛି। ନୋବଲ୍ ଧାତୁ (ଯେପରିକି Pd, Ru, Rh, ଇତ୍ୟାଦି) ଏବଂ ଅନ୍ୟ ଟ୍ରାଞ୍ଜିସନ୍ ଧାତୁ (ଯେପରିକି Co, Fe, ଇତ୍ୟାଦି) ସହିତ ତୁଳନା କଲେ, Ni/Al2O3 ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ଏବଂ ଚୟନ, ଉଚ୍ଚ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ମିଥେନ ପାଇଁ କମ୍ ମୂଲ୍ୟ ପାଇଁ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ତଥାପି, Ni/Al2O3 ର ପୃଷ୍ଠରେ Ni ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ସର ସିଣ୍ଟରିଂ ଏବଂ କାର୍ବନ ଜମା ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର ଦ୍ରୁତ ନିଷ୍କ୍ରିୟତାକୁ ନେଇଯାଏ। ତେଣୁ, ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ସ୍କର୍ଚ୍ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ ଯୋଗ କରିବା, ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ବାହକ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ଏବଂ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଥକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ସାଧାରଣତଃ, ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଅକ୍ସାଇଡଗୁଡ଼ିକୁ ବିଷମ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକରେ ଗଠନମୂଳକ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପ୍ରମୋଟର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ CeO2 Ni ର ବିଚ୍ଛିନ୍ନତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ ଏବଂ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଧାତୁ ସମର୍ଥନ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଧାତୁ Ni ର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ।

ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ବିକ୍ଷେପଣକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଏବଂ ସକ୍ରିୟ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ଏକତ୍ରୀକରଣକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ MA କୁ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଉଚ୍ଚ ଅମ୍ଳଜାନ ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା ସହିତ La2O3 ରୂପାନ୍ତର ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କାର୍ବନ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ, ଏବଂ La2O3 ମେସୋପୋରସ୍ ଆଲୁମିନାରେ Co ର ବିକ୍ଷେପଣକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ, ଯାହାର ଉଚ୍ଚ ସଂସ୍କାରମୂଳକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ଏବଂ ସ୍ଥିରତା ଅଛି। La2O3 ପ୍ରବର୍ତ୍ତକ Co/MA ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର MDR କାର୍ଯ୍ୟକଳାପକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ, ଏବଂ Co3O4 ଏବଂ CoAl2O4 ପର୍ଯ୍ୟାୟଗୁଡ଼ିକ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପୃଷ୍ଠରେ ଗଠିତ ହୁଏ। ତଥାପି, ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ La2O3 ରେ 8nm~10nm ର ଛୋଟ ଦାନା ଥାଏ। MDR ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, La2O3 ଏବଂ CO2 ମଧ୍ୟରେ ଇନ-ସିଟୁ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା La2O2CO3mesophase ଗଠନ କରେ, ଯାହା ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପୃଷ୍ଠରେ CxHy ର ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ନିଷ୍କାସନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ। La2O3 ଉଚ୍ଚ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଘନତା ପ୍ରଦାନ କରି ଏବଂ 10%Co/MA ରେ ଅମ୍ଳଜାନ ଖାଲିତା ବୃଦ୍ଧି କରି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ହ୍ରାସକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ। La2O3 ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ୱାରା CH4 ବ୍ୟବହାରର ସ୍ପଷ୍ଟ ସକ୍ରିୟକରଣ ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ହୁଏ। ତେଣୁ, CH4 ର ରୂପାନ୍ତର ହାର 1073K K ରେ 93.7% କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା। La2O3 ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ଵାରା ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପରେ ଉନ୍ନତି ଆସିଲା, H2 ହ୍ରାସକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରାଗଲା, Co0 ସକ୍ରିୟ ସ୍ଥାନ ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, କମ୍ ଜମା ହୋଇଥିବା କାର୍ବନ ଉତ୍ପାଦନ ହେଲା ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନକୁ 73.3% କୁ ବୃଦ୍ଧି କରାଗଲା।

ଲି ସିଆଓଫେଙ୍ଗରେ ସମାନ ପରିମାଣର ଗର୍ଭାଧାନ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା Ni/Al2O3catalyst ରେ Ce ଏବଂ Pr କୁ ସମର୍ଥନ କରାଯାଇଥିଲା। Ce ଏବଂ Pr ଯୋଡିବା ପରେ, H2 ର ଚୟନିତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା ଏବଂ CO ର ଚୟନିତା ହ୍ରାସ ପାଇଲା। Pr ଦ୍ୱାରା ପରିବର୍ତ୍ତିତ MDR ରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କ୍ଷମତା ଥିଲା, ଏବଂ H2 ର ଚୟନିତା 64.5% ରୁ 75.6% କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ଯେତେବେଳେ CO ର ଚୟନିତା 31.4% ରୁ ହ୍ରାସ ପାଇଲା। ପେଙ୍ଗ ଶୁଜିଂ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ସୋଲ-ଜେଲ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, Ce-ପରିବର୍ତ୍ତିତ MA ଆଲୁମିନିୟମ ଆଇସୋପ୍ରୋପକ୍ସାଇଡ୍, ଆଇସୋପ୍ରୋପାନୋଲ ଦ୍ରାବକ ଏବଂ ସେରିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରେଟ୍ ହେକ୍ସାହାଇଡ୍ରେଟ୍ ସହିତ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା। ଉତ୍ପାଦର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ସାମାନ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା। Ce ର ଯୋଗ MA ପୃଷ୍ଠରେ ରଡ୍ ପରି ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସର ଏକତ୍ରୀକରଣକୁ ହ୍ରାସ କରିଥିଲା। γ- Al2O3 ର ପୃଷ୍ଠରେ କିଛି ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ମୂଳତଃ Ce ଯୌଗିକ ଦ୍ୱାରା ଆଚ୍ଛାଦିତ ହୋଇଥିଲା। MA ର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଉନ୍ନତ ହୋଇଥିଲା, ଏବଂ 1000℃ ରେ 10 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ କାଲସିନେସନ୍ ପରେ କୌଣସି ସ୍ଫଟିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟିନଥିଲା। ୱାଙ୍ଗ ବାଓୱେଇ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ କୋପ୍ରେସିପେଟ୍ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା MA ସାମଗ୍ରୀ CeO2-Al2O4 ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ। ଘନ କ୍ଷୁଦ୍ର ଶସ୍ୟ ସହିତ CeO2 ଆଲୁମିନାରେ ସମାନ ଭାବରେ ବିସ୍ତାରିତ ହୋଇଥିଲା। CeO2-Al2O4 ରେ Co ଏବଂ Mo କୁ ସମର୍ଥନ କରିବା ପରେ, CEO2 ଦ୍ୱାରା ଆଲୁମିନା ଏବଂ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ Co ଏବଂ Mo ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ନିରୋଧିତ ହୋଇଥିଲା।

ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପ୍ରମୋଟର (La, Ce, y ଏବଂ Sm) MDR ପାଇଁ Co/MA ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ସହିତ ମିଳିତ, ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପ୍ରମୋଟରମାନେ MA ବାହକ ଉପରେ Co ର ବିଚ୍ଛିନ୍ନତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବେ ଏବଂ ସହ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ସମଷ୍ଟିକୁ ବାଧା ଦେଇପାରିବେ। କଣିକା ଆକାର ଯେତେ ଛୋଟ ହେବ, Co-MA ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସେତେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ହେବ, YCo/MA ଉତ୍ପ୍ରକାଶକରେ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଏବଂ ସିଣ୍ଟରିଂ କ୍ଷମତା ସେତେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ହେବ, ଏବଂ MDR କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ଏବଂ କାର୍ବନ ଜମା ଉପରେ ଅନେକ ପ୍ରମୋଟରଙ୍କ ସକାରାତ୍ମକ ପ୍ରଭାବ ରହିବ। ଚିତ୍ର 4 ହେଉଛି 1023K ରେ MDR ଚିକିତ୍ସା ପରେ ଏକ HRTEM iMAge, Co2: ch4: N2 = 1 ∶ 1 ∶ 3.1 8 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ। Co କଣିକା କଳା ଦାଗ ଆକାରରେ ବିଦ୍ୟମାନ, ଯେତେବେଳେ MA ବାହକମାନେ ଧୂସର ଆକାରରେ ବିଦ୍ୟମାନ, ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ଘନତ୍ୱର ପାର୍ଥକ୍ୟ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। 10%Co/MA (ଚିତ୍ର 4b) ସହିତ HRTEM ପ୍ରତିଛବିରେ, ma ବାହକମାନଙ୍କ ଉପରେ Co ଧାତୁ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ସମଷ୍ଟି ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଛି। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପ୍ରମୋଟର ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ଵାରା Co କଣିକାଗୁଡ଼ିକ 11.0nm~12.5nm କୁ ହ୍ରାସ ପାଏ। YCo/MA ର ଦୃଢ଼ Co-MA ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଅଛି, ଏବଂ ଏହାର ସିଣ୍ଟରିଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅନ୍ୟ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକମାନଙ୍କ ଅପେକ୍ଷା ଭଲ। ଏହା ସହିତ, ଚିତ୍ର 4b ରୁ 4f ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଉତ୍ପ୍ରକାଶକମାନଙ୍କ ଉପରେ ଫମ୍ପା କାର୍ବନ ନାନୋୱାୟାର (CNF) ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ, ଯାହା ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ସହିତ ସମ୍ପର୍କ ରଖେ ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକକୁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ହେବାରୁ ରୋକେ।

ଚିତ୍ର 3 Co/MA ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଏବଂ MDR ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଯୋଗର ପ୍ରଭାବ।

୩.୨.୨ ଅକ୍ସିଡାଇସନ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ

Fe2O3/Meso-CeAl, ଏକ Ce-ଡୋପଡ୍ Fe-ଆଧାରିତ ଡିଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ, CO2 ସହିତ 1- ବ୍ୟୁଟିନର ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେସନ୍ ଦ୍ୱାରା CO2 କୁ ନରମ ଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ ଭାବରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ 1,3- ବ୍ୟୁଟାଡିନ୍ (BD) ର ସଂଶ୍ଳେଷଣରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା। Ce ଆଲୁମିନା ମ୍ୟାଟ୍ରିକ୍ସରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ହୋଇଥିଲା, ଏବଂ Fe2O3/meso ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ହୋଇଥିଲାFe2O3/Meso-CeAl-100 ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କେବଳ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଲୌହ ପ୍ରଜାତି ଏବଂ ଭଲ ଗଠନାତ୍ମକ ଗୁଣ ନାହିଁ, ବରଂ ଏହାର ଭଲ ଅମ୍ଳଜାନ ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା ମଧ୍ୟ ଅଛି, ତେଣୁ ଏଥିରେ CO2 ର ଭଲ ଶୋଷଣ ଏବଂ ସକ୍ରିୟକରଣ କ୍ଷମତା ଅଛି। ଚିତ୍ର 5 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, TEM ପ୍ରତିଛବିଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ Fe2O3/Meso-CeAl-100 ନିୟମିତ ଅଟେ ଏହା ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ MesoCeAl-100 ର କୀଟ ପରି ଚ୍ୟାନେଲ ଗଠନ ଢିଲା ଏବଂ ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ, ଯାହା ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନର ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ, ଯେତେବେଳେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ Ce ଆଲୁମିନା ମ୍ୟାଟ୍ରିକ୍ସରେ ସଫଳତାର ସହିତ ଡୋପ୍ କରାଯାଇଛି। ମୋଟର ଯାନର ଅତ୍ୟଧିକ-ନିମ୍ନ ନିର୍ଗମନ ମାନଦଣ୍ଡ ପୂରଣ କରୁଥିବା ନୋବଲ୍ ଧାତୁ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ଛିଦ୍ର ଗଠନ, ଭଲ ଜଳତାପୀୟ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ବଡ଼ ଅମ୍ଳଜାନ ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା ବିକଶିତ କରିଛି।

୩.୨.୩ ଯାନବାହନ ପାଇଁ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ

Pd-Rh କ୍ୱାଟର୍ଣ୍ଣାରୀ ଆଲୁମିନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ବିରଳ ପୃଥିବୀ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ AlCeZrTiOx ଏବଂ AlLaZrTiOx କୁ ଅଟୋମୋଟିଭ୍ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଆବରଣ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇବା ପାଇଁ ସମର୍ଥନ କରିଥିଲା। ମେସୋପୋରସ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ବିରଳ ପୃଥିବୀ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ Pd-Rh/ALC କୁ ଭଲ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ସହିତ CNG ଯାନବାହନ ନିଷ୍କାସନ ପରିଷ୍କାର ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଭାବରେ ସଫଳତାର ସହ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ CNG ଯାନବାହନ ନିଷ୍କାସନ ଗ୍ୟାସର ମୁଖ୍ୟ ଉପାଦାନ CH4 ର ରୂପାନ୍ତର ଦକ୍ଷତା 97.8% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ। ସ୍ୱୟଂ-ସଂସ୍ଥାପନ ସାକାର କରିବା ପାଇଁ ସେହି ବିରଳ ପୃଥିବୀ ମା କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ହାଇଡ୍ରୋଥର୍ମାଲ୍ ଏକ-ପଦକ୍ଷେପ ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତୁ, ମେଟାଷ୍ଟେବଲ୍ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଏକତ୍ରିକରଣ ସହିତ ଅର୍ଡର କରାଯାଇଥିବା ମେସୋପୋରସ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀଗୁଡ଼ିକୁ ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ RE-Al ର ସଂଶ୍ଳେଷଣ "ଯୌଗିକ ବୃଦ୍ଧି ୟୁନିଟ୍" ମଡେଲ ସହିତ ଅନୁରୂପ ହୋଇଥିଲା, ଏହିପରି ଅଟୋମୋବାଇଲ୍ ନିଷ୍କାସନ ପୋଷ୍ଟ-ମାଉଣ୍ଟେଡ୍ ତିନି-ପଥ କେଟେଲଟିକ୍ କନଭର୍ଟରର ବିଶୁଦ୍ଧତା ସାକାର କରିଥିଲା।

ଚିତ୍ର 4 ମା (a), Co / MA (b), LaCo / MA (c), CeCo / MA (d), YCo / MA (e) ଏବଂ SmCo / MA (f) ର HRTEM ପ୍ରତିଛବି |

ଚିତ୍ର 5 Fe2O3/Meso-CeAl-100 ର TEM ପ୍ରତିଛବି (A) ଏବଂ EDS ଉପାଦାନ ଚିତ୍ର (b,c)

୩.୩ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା

ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ଶକ୍ତି ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ସହଜରେ ଉତ୍ସାହିତ ହୋଇ ଆଲୋକ ନିର୍ଗତ କରନ୍ତି। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରାୟତଃ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ସକ୍ରିୟକାରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। କୋପ୍ରେସିପେଟସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଆୟନ ବିନିମୟ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଫସଫେଟ୍ ଖୋଲୋ ମାଇକ୍ରୋସ୍ଫିୟରର ପୃଷ୍ଠରେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଲୋଡ୍ କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ବିଷୟବସ୍ତୁ AlPO4∶RE(La,Ce,Pr,Nd) ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇପାରିବ। ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ନିକଟ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଅଞ୍ଚଳରେ ଅଛି। MA ଏହାର ଜଡ଼ତା, କମ୍ ଡାଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ଏବଂ କମ୍ ପରିବାହିତା ହେତୁ ପତଳା ଫିଲ୍ମରେ ତିଆରି ହୁଏ, ଯାହା ଏହାକୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସ୍, ପତଳା ଫିଲ୍ମ, ବାଧା, ସେନ୍ସର, ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ପ୍ରଯୁଜ୍ୟ କରିଥାଏ। ଏହାକୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସେନ୍ସିଂ ଏକ-ଡାଇମେନ୍ସନ୍ ଫଟୋନିକ୍ ସ୍ଫଟିକ, ଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ପ୍ରତିଫଳନ-ପ୍ରତିଫଳନ ଆବରଣ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପଥ ଲମ୍ବ ସହିତ ଷ୍ଟାକ୍ ଫିଲ୍ମ, ତେଣୁ ପ୍ରତିଫଳନ ସୂଚକାଙ୍କ ଏବଂ ଘନତାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିଫଳନ ସୂଚକାଙ୍କ ସହିତ ଟାଇଟାନିୟମ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ଜିରକୋନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ କମ୍ ପ୍ରତିଫଳନ ସୂଚକାଙ୍କ ସହିତ ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ପ୍ରାୟତଃ ଏପରି ଡିଭାଇସ୍ ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ନିର୍ମାଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ବିଭିନ୍ନ ପୃଷ୍ଠ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ସହିତ ସାମଗ୍ରୀର ଉପଲବ୍ଧତା ପରିସର ବିସ୍ତାରିତ ହୋଇଛି, ଯାହା ଉନ୍ନତ ଫୋଟନ୍ ସେନ୍ସର ଡିଜାଇନ୍ କରିବା ସମ୍ଭବ କରିଥାଏ। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର ଡିଜାଇନ୍‌ରେ MA ଏବଂ ଅକ୍ସିହାଇଡ୍ରକ୍ସାଇଡ୍ ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଚଳନ ମହାନ ସମ୍ଭାବନା ଦେଖାଏ କାରଣ ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ସହିତ ସମାନ। କିନ୍ତୁ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଭିନ୍ନ।

୩.୪ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା

ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ସିଣ୍ଟରିଂ MA ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର ବ୍ୟବହାର ପ୍ରଭାବକୁ ଗମ୍ଭୀର ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରେ, ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ γ-Al2O3in ସ୍ଫଟିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ δ ଏବଂ θ ରୁ χ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସାମଗ୍ରୀରେ ଭଲ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, ଉଚ୍ଚ ଅନୁକୂଳନଶୀଳତା ଏବଂ ସହଜରେ ଉପଲବ୍ଧ ଏବଂ ଶସ୍ତା କଞ୍ଚାମାଲ ଥାଏ। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଯୋଗ ବାହକର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ ଏବଂ ବାହକର ପୃଷ୍ଠ ଅମ୍ଳତାକୁ ସଜାଡ଼ିପାରିବ। La ଏବଂ Ce ହେଉଛି ସବୁଠାରୁ ଅଧିକ ବ୍ୟବହୃତ ଏବଂ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ପରିବର୍ତ୍ତନ ଉପାଦାନ। ଲୁ ୱେଇଗୁଆଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଯୋଗ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଆଲୁମିନା କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ବଲ୍କ ପ୍ରସାରଣକୁ ରୋକିଛି, La ଏବଂ Ce ଆଲୁମିନା ପୃଷ୍ଠରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକୁ ସୁରକ୍ଷିତ ରଖିଥିଲେ, ସିଣ୍ଟରିଂ ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ବାଧା ଦେଇଥିଲେ, ଏବଂ ମେସୋପୋରସ୍ ଗଠନକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାର କ୍ଷତିକୁ ହ୍ରାସ କରିଥିଲେ। ପ୍ରସ୍ତୁତ ଆଲୁମିନାରେ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ ରହିଛି। ତଥାପି, ଅତ୍ୟଧିକ କିମ୍ବା ଅତ୍ୟଧିକ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନ ଆଲୁମିନାର ତାପଜ ସ୍ଥିରତାକୁ ହ୍ରାସ କରିବ। ଲି ୟାନକିଉ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ। γ-Al2O3 ରେ 5% La2O3 ଯୋଡାଗଲା, ଯାହା ତାପଜ ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କଲା ଏବଂ ଆଲୁମିନା ବାହକର ଛିଦ୍ର ଆୟତନ ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳକୁ ବୃଦ୍ଧି କଲା। ଚିତ୍ର 6 ରୁ ଦେଖାଯାଇପାରିବ, γ-Al2O3 ରେ La2O3 ଯୋଡାଗଲା, ବିରଳ ପୃଥିବୀ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ବାହକର ତାପଜ ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କଲା।

ନାନୋ-ଫାଇବ୍ରସ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ La ରୁ MA ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଡୋପିଂ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲେ MA-La ର BET ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଛିଦ୍ର ପରିମାଣ MA ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ La ସହିତ ଡୋପିଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସିଣ୍ଟରିଂ ଉପରେ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ପ୍ରତିରୋଧକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ଚିତ୍ର 7 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, La ଶସ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ବାଧା ଦିଏ, ଯେତେବେଳେ ଚିତ୍ର 7a ଏବଂ 7c ନାନୋ-ଫାଇବ୍ରସ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ସଂଗ୍ରହ ଦେଖାଏ। ଚିତ୍ର 7b ରେ, 1200℃ ରେ କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ବଡ଼ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାସ ପ୍ରାୟ 100nm। ଏହା MA ର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସିଣ୍ଟରିଂକୁ ଚିହ୍ନିତ କରେ। ଏହା ସହିତ, MA-1200 ସହିତ ତୁଳନା କଲେ, MA-La-1200 ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ଏକତ୍ରିତ ହୁଏ ନାହିଁ। La ଯୋଡିବା ସହିତ, ନାନୋ-ଫାଇବ୍ରସ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଉନ୍ନତ ସିଣ୍ଟରିଂ କ୍ଷମତା ଥାଏ। ଉଚ୍ଚ କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ମଧ୍ୟ, ଡୋପ୍ଡ La ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ MA ପୃଷ୍ଠରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିସ୍ତାରିତ ହୋଇଥାଏ। C3H8 ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ Pd ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର ବାହକ ଭାବରେ La ପରିବର୍ତ୍ତିତ MA ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।

ଚିତ୍ର 6 ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନ ସହିତ ଏବଂ ବିନା ସିଣ୍ଟରିଂ ଆଲୁମିନାର ଗଠନ ମଡେଲ୍

MA-400 (a), MA-1200 (b), MA-La-400 (c) ଏବଂ MA-La-1200 (d) ର ଚିତ୍ର 7 TEM ପ୍ରତିଛବି |

୪ ନିଷ୍କର୍ଷ

ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସଂଶୋଧିତ MA ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରସ୍ତୁତି ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପ୍ରୟୋଗର ଅଗ୍ରଗତି ପ୍ରଚଳନ କରାଯାଇଛି। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସଂଶୋଧିତ MA ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଯଦିଓ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରୟୋଗ, ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଶୋଷଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁତ ଗବେଷଣା କରାଯାଇଛି, ଅନେକ ସାମଗ୍ରୀର ମୂଲ୍ୟ ଅଧିକ, ଡୋପିଂ ପରିମାଣ କମ୍, କ୍ରମ ଖରାପ ଏବଂ ଶିଳ୍ପାୟନ କରିବା କଷ୍ଟକର। ଭବିଷ୍ୟତରେ ନିମ୍ନଲିଖିତ କାର୍ଯ୍ୟ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ: ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସଂଶୋଧିତ MA ର ଗଠନ ଏବଂ ଗଠନକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା, ଉପଯୁକ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଚୟନ କରିବା, କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ବିକାଶ ପୂରଣ କରିବା; ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ମଡେଲ୍ ସ୍ଥାପନ କରିବା; ଚୀନର ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସମ୍ବଳର ସୁବିଧାକୁ ସର୍ବାଧିକ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ MA ପରିବର୍ତ୍ତନର ଯନ୍ତ୍ରପାତି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା, ବିରଳ ପୃଥିବୀ ସଂଶୋଧିତ MA ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାର ତତ୍ତ୍ୱ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ଉଚିତ।

ପାଣ୍ଠି ପ୍ରକଳ୍ପ: ଶାନସି ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସାମଗ୍ରିକ ନବସୃଜନ ପ୍ରକଳ୍ପ (2011KTDZ01-04-01); ଶାନସି ପ୍ରଦେଶ 2019 ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗବେଷଣା ପ୍ରକଳ୍ପ (19JK0490); ହୁଆକିଂ କଲେଜ, ସି'ଆନ ସ୍ଥାପତ୍ୟ ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର 2020 ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗବେଷଣା ପ୍ରକଳ୍ପ (20KY02)

ଉତ୍ସ: ବିରଳ ପୃଥିବୀ