Kādi ir galvenie virzieni nākotnes keramikas smilšu tehnoloģiju jauninājumiem?

Turpmākie keramikas smilšu tehnoloģijas inovāciju virzieni ir dažādi, aptverot materiālu veiktspējas uzlabošanu, ražošanas režīma uzlabošanu un lietojumprogrammu lauka paplašināšanu. Šie novatoriskie virzieni ir savstarpēji saistīti un kopīgi veicina keramikas smilšu nozares attīstību augstas veiktspējas, zaļās vides aizsardzības, intelekta un daudzfunkcionalitātes virzienā.
一, materiālu veiktspējas uzlabošana
1. Jaunu elementu un procesu ieviešana: Izmantojot retzemju dopinga tehnoloģiju, tiek ieviesti lantanīda elementi (la ³ ⁺, ce ³ ⁺), lai uzlabotu smago metālu jonu adsorbcijas spēju; Nanokompozītu tehnoloģijas pieņemšana, piemēram, grafēna modifikācija, lai palielinātu īpašu virsmas laukumu un uzlabotu spēju noņemt noteiktus jonus; Izmantojiet virsmas funkcionalizācijas dizainu, piemēram, hidroksilācijas apstrādi, lai uzlabotu fluora apmaiņas spēju. Nākotnē atomu slāņa nogulsnēšanās (ALD) modifikāciju var izmantot, lai novietotu metāla oksīdus nanoscale (piemēram, Mno ₂, tio ₂) uz keramikas smilšu virsmas, palielinot adsorbcijas spēju par vairāk nekā 50% un piešķirot to ar fotokatalītisko funkciju; Izmantojot biomineralizācijas tehnoloģiju un izraisot kalcija karbonāta mikrobu nogulsnēšanos, veidojot porainas struktūras, tiek pastiprināta fosfora adsorbcijas spēja.
2. Pielāgojieties ekstrēmai videi un mikro piesārņotāju apstrādei: attīstiet augstas temperatūras keramikas izturīgu pret 150 grādiem, lai atrisinātu augstas temperatūras filtrēšanas problēmu ar eļļas lauka atkārtotas iesmidzināšanas ūdeni; Īpaša topošo piesārņotāju, piemēram, PFAS, adsorbcija tiek sasniegta, izmantojot molekulāro nospieduma tehnoloģiju.
2, ražošanas režīma uzlabošana
1. inteliģenta ražošana: AI saķepināšanas kontroles sistēmas izmantošana, saķepināšanas temperatūras optimizēšana (precizitāte ± 5 grādi) un laiks caur neironu tīkla algoritmiem, samazinot porainības svārstības līdz ± 2%, uzlabojot daļiņu lieluma vienveidību un produkta ražu, un samazinot enerģijas patēriņu; Izvietot IoT uzraudzības sistēmu, lai apkopotu reālā laika datus un pielāgotu ražošanas parametrus; Digitālās dvīņu platformas pieņemšana, filtra materiāla dizaina un procesa parametru optimizēšana, izmantojot virtuālu simulāciju, un saīsinot pētījumu un attīstības ciklu.
2. Zaļā ražošana: izmantojot fotoelektriskās ražošanas ražošanu, lai sasniegtu enerģijas pašpietiekamību un samazinātu CO ₂ emisijas; Izmantojiet rūpniecisko cieto atkritumu resursu izmantošanas tehnoloģiju, piemēram, mušu pelnu, sarkano dubļu izmantošanu no tērauda rūpnīcām utt., Lai sagatavotu porcelāna smiltis, samazinātu izmaksas un iznīcinātu cietos atkritumus; Optimizējiet atpakaļ mazgāšanas procesu, lai samazinātu ūdens un enerģijas patēriņu.
3, pieteikšanās lauku paplašināšana
1. Šķērsrobeža pielietojums: Jaunas enerģijas laukā to izmanto litija akumulatora elektrolītu attīrīšanai, samazinot metāla piemaisījumu koncentrāciju līdz PPB līmenim; Oglekļa neitralitātes tehnoloģijā kā oglekļa uztveršanas sistēmu nesējs, kas balstīti uz amīnu bāzes adsorbentiem, palielina CO ₂ adsorbcijas spēju.
2. Atbilst dažādu nozaru vajadzībām: izstrādājiet specializētus keramikas smilšu produktus un attīrīšanas procesus, pamatojoties uz notekūdeņu īpašībām no dažādām nozarēm, piemēram, tērauda, ​​elektronikas un ķīmiskām vielām, piemēram, šķirotās filtrēšanas shēmas tērauda rūpniecībai, fluora saturošu notekūdeņu apstrāde elektronikas rūpniecībā, kā arī skābes un alkali izturīgu keramikas smilšu pielietošana ķīmiskajā rūpniecībā; Vides aizsardzības jomā, piemēram, biofiltru un melno un smaržīgu ūdenstilpņu apstrāde, ārstēšanas efektivitāti var uzlabot. Piemēram, keramikas smilšu filtra materiālu var izmantot kā gāzētu biofiltru nesēju, lai palielinātu amonjaka slāpekļa noņemšanas ātrumu, un porainu keramikas smilšu filtra materiālu var izmantot mākslīgu mitrāju sistēmu izveidošanai, lai samazinātu mencu un kopējo fosforu.