Astudiaeth ar y synthesis a'r addasiadNanodefnyddiau cerium ocsid
Mae synthesis onanoddeunyddiau ceriayn cynnwys dyddodiad, dyddodiad, hydrothermol, synthesis mecanyddol, synthesis hylosgi, gel sol, micro eli a pyrolysis, ymhlith y prif ddulliau synthesis yw dyddodiad a hydrothermol. Ystyrir mai dull hydrothermol yw'r dull symlaf, mwyaf darbodus a heb ychwanegion. Prif her dull hydrothermol yw rheoli morffoleg nanoscale, sy'n gofyn am addasiad gofalus i reoli ei nodweddion.
Mae'r addasiad oceriagellir ei wella trwy sawl dull: (1) dopio ïonau metel eraill gyda phrisiau is neu feintiau llai yn y dellt ceria. Gall y dull hwn nid yn unig wella perfformiad yr ocsidau metel dan sylw, ond hefyd ffurfio deunyddiau sefydlog newydd gyda phriodweddau ffisegol a chemegol newydd. (2) Gwasgarwch ceria neu ei analogau wedi'u dopio ar ddeunyddiau cludo addas, fel carbon wedi'i actifadu, graphene, ac ati.Cerium ocsidgall hefyd wasanaethu fel cludwr ar gyfer gwasgaru metelau fel aur, platinwm, a phaladiwm. Mae addasu deunyddiau sy'n seiliedig ar cerium deuocsid yn bennaf yn defnyddio metelau trosiannol, metelau daear alcali / alcali prin, metelau daear prin, a metelau gwerthfawr, sydd â gwell gweithgaredd a sefydlogrwydd thermol.
Cymhwysiad oCerium Ocsida Chatalyddion Cyfansawdd
1, Cymhwyso gwahanol forffolegau ceria
Mae Laura et al. adrodd am benderfyniad tri math o ddiagramau cam morffoleg ceria, sy'n cysylltu effeithiau crynodiad alcali a thymheredd triniaeth hydrothermol â'r rownd derfynolCeO2morffoleg nanostrwythur. Mae'r canlyniadau'n dangos bod y gweithgaredd catalytig yn uniongyrchol gysylltiedig â'r gymhareb Ce3+/Ce4+ a chrynodiad swyddi gwag ocsigen arwyneb. Mae Wei et al. syntheseiddio tri Pt/CeO2catalyddion gyda morffolegau cludo gwahanol (fel gwialen (CeO2-R), ciwbig (CeO2-C), ac octahedrol (CeO2-O), sy'n arbennig o addas ar gyfer ocsidiad catalytig tymheredd isel o C2H4. Mae Bian et al. paratoi cyfres oCeO2 nanoddeunyddiaugyda morffoleg siâp gwialen, ciwbig, gronynnog, ac octahedrol, a chanfod bod catalyddion yn llwytho arCeO2 nanoronynnau(5Ni/NPs) yn arddangos gweithgaredd catalytig llawer uwch a gwell sefydlogrwydd na chatalyddion gyda mathau eraill oCeO2cefnogaeth.
2.Diraddio catalytig o lygryddion mewn dŵr
Cerium ocsidwedi'i gydnabod fel catalydd ocsideiddio osôn effeithiol ar gyfer cael gwared ar gyfansoddion organig dethol. Mae Xiao et al. Canfuwyd bod nanoronynnau Pt mewn cysylltiad agos âCeO2ar wyneb y catalydd ac yn cael rhyngweithiadau cryf, a thrwy hynny wella'r gweithgaredd dadelfennu osôn a chynhyrchu mwy o rywogaethau ocsigen adweithiol, sy'n cyfrannu at ocsidiad tolwen. Zhang Lanhe ac eraill yn paratoi dopedCeO2/Al2O3 catalyddion. Mae ocsidau metel dop yn darparu gofod adwaith ar gyfer yr adwaith rhwng cyfansoddion organig ac O3, gan arwain at berfformiad catalytig uwch oCeO2/Al2O3 a chynnydd mewn safleoedd gweithredol ar wyneb y catalydd
Felly, mae llawer o astudiaethau wedi dangos hynnycerium ocsidgall catalyddion cyfansawdd nid yn unig wella diraddiad micro-lygryddion organig ysbeidiol ym maes triniaeth osôn catalytig o ddŵr gwastraff, ond hefyd yn cael effeithiau ataliol ar y bromad a gynhyrchir yn ystod y broses catalytig osôn. Mae ganddynt ragolygon defnydd eang mewn trin dŵr osôn.
3, Diraddio catalytig cyfansoddion organig anweddol
CeO2, fel ocsid daear prin nodweddiadol, wedi'i astudio mewn catalysis multiphase oherwydd ei allu storio ocsigen uchel.
Mae Wang et al. syntheseiddio ocsid cyfansawdd Ce Mn â morffoleg siâp gwialen (cymhareb molar Ce/Mn o 3:7) gan ddefnyddio dull hydrothermol. Mn ion eu dopio i mewn i'rCeO2fframwaith i ddisodli Ce, a thrwy hynny gynyddu'r crynodiad o swyddi gwag ocsigen. Wrth i ïonau Mn ddisodli Ce4+, mae mwy o leoedd gwag ocsigen yn cael eu ffurfio, a dyna'r rheswm dros ei weithgarwch uwch. Mae Du et al. catalyddion ocsid Mn Ce wedi'u syntheseiddio gan ddefnyddio dull newydd sy'n cyfuno dyddodiad rhydocs a dulliau hydrothermol. Canfuwyd bod y gymhareb o manganîs aceriwmchwarae rhan hanfodol wrth ffurfio'r catalydd ac effeithio'n sylweddol ar ei berfformiad a'i weithgaredd catalytig.Ceriummewn manganîscerium ocsidyn chwarae rhan hanfodol wrth arsugniad tolwen, a dangoswyd bod manganîs yn chwarae rhan hanfodol yn ocsidiad tolwen. Mae'r cydlyniad rhwng manganîs a cerium yn gwella'r broses adwaith catalytig.
4.Photocatalyst
Mae Sun et al. paratoi Ce Pr Fe-0@C yn llwyddiannus gan ddefnyddio dull dyddodiad cyd. Y mecanwaith penodol yw bod swm dopio Pr, Fe, ac C yn chwarae rhan bwysig mewn gweithgaredd ffotocatalytig. Cyflwyno swm priodol o Pr, Fe, ac C i mewnCeO2yn gallu gwella effeithlonrwydd ffotocatalytig y sampl a gafwyd yn fawr, oherwydd mae ganddo arsugniad llygryddion yn well, amsugno golau gweladwy yn fwy effeithiol, cyfradd ffurfio uwch o fandiau carbon, a mwy o swyddi gwag ocsigen. Mae'r gweithgaredd ffotocatalytig gwell oCeO2-GO nanocomposites a baratowyd gan Ganesan et al. yn cael ei briodoli i arwynebedd arwyneb gwell, dwyster amsugno, bwlch band cul, ac effeithiau ffoto-ymateb arwyneb. Roedd Liu et al. Canfuwyd bod Ce/CoWO4 catalydd cyfansawdd yn ffotocatalyst hynod effeithlon gyda gwerth cais posibl. Mae Petrovic et al. parodCeO2catalyddion gan ddefnyddio dull electrododiad cerrynt cyson a'u haddasu gyda phlasma corona gwasgedd atmosfferig nad yw'n thermol. Mae deunyddiau plasma a heb eu haddasu yn arddangos gallu catalytig da mewn prosesau diraddio plasma a ffotocatalytig.
Casgliad
Mae'r erthygl hon yn adolygu dylanwad dulliau synthesis ocerium ocsidar forffoleg gronynnau, rôl morffoleg ar briodweddau arwyneb a gweithgaredd catalytig, yn ogystal â'r effaith synergaidd a'r cymhwysiad rhwngcerium ocsida dopants a chludwyr. Er bod catalyddion sy'n seiliedig ar cerium ocsid wedi'u hastudio'n eang a'u cymhwyso ym maes catalysis, ac wedi gwneud cynnydd sylweddol wrth ddatrys problemau amgylcheddol megis trin dŵr, mae yna lawer o broblemau ymarferol o hyd, megis aneglur.cerium ocsidmorffoleg a mecanwaith llwytho catalyddion a gefnogir â cerium. Mae angen ymchwil bellach ar ddull synthesis catalyddion, gan wella'r effaith synergaidd rhwng cydrannau, ac astudio mecanwaith catalytig gwahanol lwythi.
Awdur cyfnodolyn
Serameg Shandong 2023 Rhifyn 2: 64-73
Awduron: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, ac ati
Amser postio: Tachwedd-29-2023