1उत्प्रेरक वर्गीकरण और तैयारी के तरीके

उत्प्रेरक सामग्री आम तौर पर संक्रमण धातु तत्वों या उनके मिश्र धातुओं का उपयोग करते हैं। इसके आकार के अनुसार, इसे विभाजित किया जा सकता हैः फ्लेक, पाउडर, दानेदार, फिलामेंट, ट्यूब, फोम, आदि। वर्तमान में,पाउडर उत्प्रेरक मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं, और फ्लेक उत्प्रेरक को समाप्त कर दिया गया है।

पाउडर उत्प्रेरक के विनिर्माण विधियों में मुख्य रूप से भौतिक और रासायनिक विधियां और यांत्रिक कुचल विधियां शामिल हैं। भौतिक रासायनिक विधियों में हीटिंग का उपयोग किया जाता है,धातु यौगिकों से पाउडर तैयार करने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस या रासायनिक प्रतिक्रियाएं, जैसे कि कमी विधियों, इलेक्ट्रोलिसिस विधियों और कार्बोनील विधियों. यांत्रिक विधि ठोस या तरल धातु (या मिश्र धातु) को पाउडर में तोड़ने की एक विधि है,और इसकी रासायनिक संरचना मूल रूप से नहीं बदलती हैविशिष्ट विधियों में वर्टेक्स मिलिंग, बॉल मिलिंग और एटोमाइजेशन शामिल हैं।

हीरे के संश्लेषण के लिए पाउडर उत्प्रेरक तैयार करने के संदर्भ में, यांत्रिक पाउडरिंग अधिक आम है। उदाहरण के लिए, उत्प्रेरक मिश्र धातु को भंगुर बनाने के लिए कुछ ट्रेस तत्वों (Si, C, आदि) को जोड़ना।और फिर एक गेंद मिल के साथ इसे कुचल एक उत्प्रेरक मिश्र धातु लगभग 200 जाल प्राप्त कर सकते हैं. पाउडर। एटॉमिज़ेशन पाउडरिंग में पाउडर उत्प्रेरक के बड़े पैमाने पर उत्पादन में फायदे हैं। यह विधि आसानी से आवश्यक सामग्री के साथ उच्च गुणवत्ता वाले धातु उत्प्रेरक पाउडर का उत्पादन कर सकती है,उच्च शुद्धताइसके अलावा, परमाणुकरण द्वारा प्राप्त पाउडर के आकार, आकार और कण आकार वितरण को भी समायोजित किया जा सकता है।परमाणुकृत पाउडर भी सस्ते कच्चे माल (स्क्रैप धातु) का उपयोग कर सकते हैंइसका प्रक्रिया प्रवाह छोटा है और उपकरण सरल है, इसलिए समग्र लागत कम है।

पाउडर उत्प्रेरक उत्पादन के लिए प्रमुख तकनीक पाउडर के कण आकार और आकार को नियंत्रित करना है, विशेष रूप से पाउडर उत्प्रेरक में ऑक्सीजन की मात्रा।हीरे के संश्लेषण के लिए पाउडर उत्प्रेरक के वर्तमान अनुप्रयोग को देखते हुए, परमाणुकृत पाउडर उत्प्रेरक के बहुत फायदे हैं। वैक्यूम / निष्क्रिय गैस परमाणुकरण प्रक्रिया का उपयोग करते हुए, उच्च गुणवत्ता वाले उत्प्रेरक मिश्र धातु पाउडर में कम ऑक्सीजन सामग्री होती है।समान संरचना और ठीक संरचना तैयार की जा सकती हैहालांकि, पानी के परमाणुकृत पाउडर उत्प्रेरक की कम लागत का लाभ है और यद्यपि पानी के परमाणुकरण द्वारा तैयार उत्प्रेरक में उच्च ऑक्सीजन सामग्री होती है,इसे ग्रेफाइट पाउडर के साथ मिलाकर वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट के बाद प्रभावी ढंग से डीऑक्सीडेटेड किया जा सकता है, इसलिए इसके विकास की संभावनाएं व्यापक हैं।

2पाउडर उत्प्रेरक की विशेषताएं

पाउडर उत्प्रेरक में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

(1) बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और बड़े संपर्क क्षेत्र, जो क्रिस्टल विकास के लिए अनुकूल है

पाउडर उत्प्रेरक की एक बुनियादी विशेषता उनके बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र है। समृद्ध विशिष्ट सतह उत्प्रेरक और ग्राफाइट के बीच संपर्क के लिए अनुकूल है,जो उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थितियों में उत्प्रेरक और ग्राफाइट के बीच प्रतिक्रिया क्षेत्र को बहुत बढ़ाता हैयदि पाउडर उत्प्रेरक को पूरी तरह से ग्रेफाइट पाउडर के साथ मिलाया जा सके, तो संश्लेषण उपज में काफी वृद्धि की जा सकती है।

जैसा कि हम सभी जानते हैं, उच्च गुणवत्ता वाले हीरे के विकास के लिए एक समान तापमान क्षेत्र और दबाव क्षेत्र आवश्यक शर्तें हैं।पाउडर उत्प्रेरक और ग्रेफाइट का समान मिश्रण अपेक्षाकृत समान तापमान क्षेत्र और दबाव क्षेत्र का उत्पादन कर सकता है, हीरे के विकास के लिए अच्छी परिस्थितियां पैदा करता है।

(2) समान संरचना और उच्च शुद्धता

पाउडर उत्प्रेरक का उपयोग करके, प्रत्येक भाग में प्रमुख तत्वों की सामग्री समान और समान है, जो समान हीरे की वृद्धि सुनिश्चित कर सकता है।पिघले हुए धातु तरल से ठोस पाउडर तक की प्रक्रिया के दौरान ठंडा होने की दर बहुत तेज है, और उत्प्रेरक में प्रत्येक घटक का विचलन लगभग एक हजारवें तक नियंत्रित किया जा सकता है।

(3) कम पिघलने का बिंदु

जैसे-जैसे उत्प्रेरक कणों का कण आकार घटता है, उसका पिघलने का तापमान काफी कम हो जाता है।और पिघलने बिंदु में कमी की डिग्री पाउडर के कण आकार के विपरीत आनुपातिक हैइस सुविधा का लाभ उठाते हुए, the nucleation density and growth rate of diamond in the synthesis cavity can be effectively controlled through the reasonable matching of different catalyst particle sizes and the adjustment of the synthesis process.

(4) उच्च संसाधन उपयोग दर

पाउडर उत्प्रेरक का उपयोग हीरे के उत्पादन के लिए किया जाता है। संश्लेषण गुहा में उत्प्रेरक का वजन प्रतिशत लगभग 30% है और उपयोग दर अपेक्षाकृत अधिक है।इसकी संरचना को भी समायोजित करना आसान हैइससे हीरा उद्योग में उत्प्रेरक के उपयोग में काफी कमी आती है।

यद्यपि पाउडर उत्प्रेरक के उपरोक्त फायदे हैं, लेकिन इसके निम्नलिखित नुकसान भी हैं:

(1) सतह संदूषण के लिए अतिसंवेदनशील है

पाउडर उत्प्रेरक सामग्री का ज्यामितीय आकार बहुत छोटा है, और इसकी सतह अवशोषण में काफी सुधार होता है। धूल और तेल इसके लिए बहुत प्रदूषण पैदा करेंगे। विशेष रूप से,पाउडर उत्प्रेरक बहुत आसानी से ऑक्सीकृत होते हैंयदि उत्प्रेरक में ऑक्सीजन सामग्री को कम नहीं किया जा सकता है, तो पाउडर उत्प्रेरक का उत्प्रेरक प्रदर्शन काफी प्रभावित होगा।

(2) मिश्रण को समान बनाना आसान नहीं है

चूंकि ग्रेफाइट और उत्प्रेरक के कणों का आकार बहुत छोटा है और दोनों का विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण बहुत भिन्न है (उत्प्रेरक का विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण लगभग 8,5 है)और ग्रेफाइट का विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण 2 है.25), दोनों को समान रूप से मिला पाना मुश्किल है। यद्यपि मिश्रण के दौरान उपयुक्त मात्रा में बांधनेवाला पदार्थ जोड़ने से मिश्रण की एकरूपता में सुधार हो सकता है,अपूर्ण पोस्ट-प्रोसेसिंग हीरे के संश्लेषण को प्रभावित करेगी.

इसके अतिरिक्त, यदि उत्पादन, भंडारण, परिवहन और अनुप्रयोग के दौरान पाउडर उत्प्रेरक के ऑक्सीकरण की समस्याएं अच्छी तरह से हल नहीं होती हैं,यह पाउडर उत्प्रेरक संश्लेषण प्रक्रिया में अस्थिरता पैदा करेगा.