Tshebetso ea Phofo ea Alumina e le Tšehetso ea Catalyst
Ha re bua ka indasteri ea lik'hemik'hale, haholo-holo lefapha la catalysis, ho na le ho hongata ho lona. Kajeno, re ke ke ra bua ka likarolo tsa tšepe tse sebetsang tse phahameng, tse sothang leleme, empa re tla bua ka "mohale ea sa binoeng" ea atisang ho hlokomolohuoa empa e le ea bohlokoa ka ho feletseng - phofo ea alumina. E tšoana le tšiea ea sethala, kapa motheo oa moaho; hore na likarolo tse sebetsang, "linaleli" tseo, li sebetsa hantle hakae ho itšetlehile ka hore na sethala se hahiloe hantle hakae.
Ha ke qala ho kena tšimong ena, le 'na ke ile ka e fumana e makatsa—hobanengaluminaka ho khetheha? E utloahala e sa makatse, joale ho tla joang hore e nke sebaka sa bohlokoa hakana indastering ea tšehetso ea li-catalyst? Hamorao, ka mor'a ho qeta nako e telele le basebetsi ba nang le boiphihlelo laboratoring le mosebetsing oa ho sebetsa, butle-butle ke ile ka utloisisa. Hase khetho e "molemo ka ho fetisisa", empa ke khetho e "leka-lekaneng ka ho fetisisa" e fumanoang lipakeng tsa ts'ebetso, litšenyehelo le ts'ebeliso e sebetsang. Sena se tšoana le ho reka koloi; ha re hloke e potlakileng ka ho fetisisa, empa re hloka e leka-lekaneng ka ho fetisisa, empa re hloka e leka-lekaneng ka ho sebelisa mafura hantle, sebaka, ho tšoarella le theko. Indastering ea lik'hamphani, alumina e tšoana le "e akaretsang" eo - mefokolo e fokolang le matla a ikhethang.
Sa pele, re tlameha ho rorisa boleng ba sona ba "seponche se nang le masoba"—sebaka se seholo sa bokaholimo le bokhoni bo phahameng ba ho hola.
Ena ke matla a mantlha aphofo ea alumina. U se ke ua nahana hore ke hlama e teteaneng, e thata eo u e sebelisang lapeng. Kamora ho sebetsoa ka mokhoa o khethehileng, karolo e ka hare ea sesebelisoa sa alumina e tletse li-micropores le likanale ho nanoscale. Sebopeho sena se bitsoa "sebaka se phahameng se ikhethileng sa bokaholimo."
Ho etsa mohlala, gram e le 'ngoe ea phofo ea alumina ea boleng bo holimo, haeba masoba 'ohle a eona a ka hare a ne a ka atolosoa ka botlalo, e ne e tla fihla habonolo ho lisekoere-mithara tse makholo a 'maloa sebakeng se ka holimo—e kholo ho feta lebala la basketball! Ak'u nahane hore na ke likarolo tse kae tse sebetsang ka mokhoa oa catalytically (tse kang platinum, palladium, le nickel) tse ka kenngoang "sebakeng se seholo hakana"! Ho tšoana le ho fa likarolo tse sebetsang "ntlo ea bolulo" e kholo haholo, e nang le thepa e ntle, e li lumellang ho hasana ka ho lekana le ho qoba ho kopana hammoho, ka hona ho eketsa ho pepesehela ha tsona le ho kopana le li-reactant. Sena se tiisa katleho ea catalytic.
Ho feta moo, sebopeho sa masoba a "seponche" sena se ka "ikhetheloa." Ka ho fetola mokhoa oa ho lokisa, re ka laola boholo, kabo le sebopeho sa masoba a sona ho isa bohōleng bo itseng, joalo ka letsopa le bopang. Limolek'hule tse ling tsa reactant li kholo 'me li hloka "menyako" e meholo ho kena; liketso tse ling li potlakile 'me li hloka masoba a makhutšoane ho qoba hore a lahlehe ka har'a maze. Tšehetso ea alumina e ka khotsofatsa ka ho phethahetseng "litlhoko tsena tse ikhethileng," e leng ho tenyetseha ho ke keng ha bapisoa le lisebelisoa tse ling tse ngata.
Taba ea bobeli, "boikutlo ba eona bo botle" bo bohlokoa ho boleloa—e na le botsitso bo botle ba lik'hemik'hale le matla a mechini.
Tikoloho eo di-catalyst di dulang ho yona ha e phutholohe ho hang. Hangata ke mocheso o phahameng le kgatello, mme ka dinako tse ding e bile e kenyeletsa ho pepesehela dikgase tse senyang. Ak'u nahane haeba tshehetso ka boyona e ne e le "sepheo se bonolo," se helehang ka hara matsatsi a mabedi ka hara reactor, kapa se arabela ka dikhemikhale ka dikarolo tse sebetsang le di-reactant - na ntho e nngwe le e nngwe e ne e ke ke ya ba moferefereng?
Phofo ea alumina, ntlheng ena, e "tsitsitse" ka mokhoa o makatsang. E boloka sebopeho sa eona sa kristale esita le mochesong o phahameng, e hanela ho putlama, 'me thepa ea eona ea lik'hemik'hale ha e "nke lehlakore", ha e arabele habonolo le lintho tse ling. Sena se netefatsa bophelo bo bolelele ba catalyst, se boloka lifektheri nako e ngata ea ho se sebetse le litšenyehelo tsa ho nkela sebaka.
Ho feta moo, nahana ka matla a mechini. Li-reactor tsa indasteri, li-catalyst ha li behoe feela li sa sisinyehe; hangata li hloka ho mamella tšusumetso ea phallo ea moea, khohlano pakeng tsa likaroloana, esita le ho oa ka har'a bethe e tsamaeang. Haeba matla a sa lekana, e tla senyeha e be phofo nakong ea lipalangoang, kapa e fetohe molora hang ha e kena ka har'a reactor—ke catalysis efe eo e ka e finyellang?AluminaLitšehetso, ka mor'a ho bopa le ho calcination, li hlahisa matla a lekaneng ho mamella "litlhokofatso" tsena, ho netefatsa ts'ebetso ea nako e telele le e tsitsitseng ea sesebelisoa sa karabelo. Sena ke seo basebetsi ba nang le boiphihlelo ba se bolelang ha ba re "catalyst ena e tiile."
Ho feta moo, e boetse e tiile haholo—litšobotsi tsa eona tsa bokaholimo li sebetsa haholo.
Bokaholimo ba alumina ha bo boreleli. Bo na le libaka tse nang le asiti kapa tsa motheo. Libaka tsena ka botsona li na le bokhoni ba ho etsa li-catalytic bakeng sa li-reaction tse ling. Habohlokoa le ho feta, li ka "sebetsana" le tšepe e sebetsang e tšehetsoeng - ketsahalo eo re e bitsang tšebelisano.
Tšebelisano ena e na le melemo e mengata. Ka lehlakoreng le leng, e sebetsa joaloka "sekhomaretsi," e "khomarela" ka tieo likaroloana tsa tšepe ho tšehetso, e li thibela ho sisinyeha, ho kopana le ho hola mochesong o phahameng (sena se bitsoa ho sintering). Hang ha ho sintering ho etsahala, ts'ebetso ea catalytic e theoha haholo. Ka lehlakoreng le leng, ka linako tse ling e ka fetola boemo ba elektroniki ba likaroloana tsa tšepe, e etsa hore li sebetse hantle liketsong tsa catalytic, e fihlelle phello ea tšebelisano ea "1+1>2".
Ehlile, ha ho letho le phethahetseng. Litšehetso tsa alumina le tsona ha li na liphoso. Mohlala, libakeng tse nang le mocheso o phahameng haholo tse nang le mouoane oa metsi, e ka feta "phetohong ea mohato," e fetoha ho tloha ho mofuta oa γ o sebetsang haholo ho ea ho mofuta oa α o sa sebetseng haholo, e leng se lebisang ho putlameng ha sebopeho sa li-pore le phokotso e kholo sebakeng sa bokaholimo. Sena se tšoana le khabone e sebetsang e chesoang hore e be graphite; leha e ntse e le khabone, bokhoni ba eona ba ho monya bo fapane haholo. Ka hona, bafuputsi ba 'nile ba sebetsa ho ntlafatsa botsitso ba eona ba mocheso ka ho e sebelisa ka metsoako e meng (joalo ka silicon le zirconium) kapa ho nts'etsapele mekhoa e mecha ea ho lokisa ho eketsa matla a eona le ho fokotsa mefokolo ea eona.
Kahoo, ua bona, phofo ena e tšoeu e bonahalang e tloaelehile e na le tsebo e ngata. Hase theknoloji e ntšo e sa utloisiseheng, empa ke mofuta ona oa thepa, o loanelang ho leka-lekana le ntlafatso ka botlalo bo bong le bo bong, o tšehetsang halofo ea sistimi ea sejoale-joale ea liindasteri ea catalytic. Ho tloha ho hloekiseng mosi oa likoloi ho ea ho petsoheng le ho nchafatsa peterole, le ho etsa lisebelisoa tse fapaneng tsa lik'hemik'hale tse tala, mosebetsi o khutsitseng oa bajari ba alumina o bonahala hangata ka morao ho liketsahalo.
Ha e benye joaloka litšepe tsa bohlokoa tse kang platinum kapa palladium, 'me theko ea eona e tlase haholo, empa botšepehi ba eona, ho tšoarella ha eona, le katleho e phahameng ea litšenyehelo li etsa hore e be motheo o tiileng ka ho fetisisa bakeng sa lits'ebetso tse kholo tsa indasteri. Nakong e tlang ha u utloa ka tsoelo-pele theknolojing ea catalytic, e lebohe, hobane phofo ea alumina, mohale ea sa rorisoang ka morao ho liketsahalo, o tšoaneloa ke karolo e kholo ea thoriso bakeng sa katleho ena.