Бас директор2Сирек кездесетін материалдардың маңызды құрамдас бөлігі. Тасирек кездесетін жер элементі сиқырБірегей сыртқы электронды құрылымы бар - 4F15D16s2. Оның арнайы 4F қабаты электрондарды тиімді сақтайды және шығарады, силий иондарын + 3 валенттілік күйінде және + 4 валенттілік күйінде ұстайды. Сондықтан, бас директордың материалдарында оттегі бар, және оттегін сақтау және шығару қабілеті бар. CE (III) және CE (IV) өзара конверсиясы сонымен бірге бас директордың толық тотығу-тотығу-тотығу-тотығу қабілеті бар материалдармен таныстырады. Бейорганикалық материалдың жаңа түрі ретінде, «NANO» АҚ2-ге қарағанда, оның жоғары бетіне, оттегінің жақсы жақтауы, оттегінің жақсы сақталуына, оттегінің жұмыс қабілеттілігіне, редокс жұмысына және жоғары температуралы оттегінің тез арада босатылғанына қарағанда көп мөлшерде назар аударды. Қазіргі уақытта Nano бас директоры2-ді катализаторлар, катализатор тасымалдаушылары немесе қоспалар, белсенді компоненттер және адсорбенттер ретінде пайдалану туралы көптеген мәліметтер және олармен байланысты қосымшалар бар.
1. Нанометрді дайындау әдісіСерий оксиді
Қазіргі уақытта нано Ceria-ның ортақ дайындық әдістеріне негізінен химиялық әдіс және физикалық әдіс кіреді. Әр түрлі химиялық әдістерге сәйкес, химиялық әдістерді жауын-шашын әдісі, гидротермиялық әдіс, гидротермиялық әдіс, ерітінді әдісі, Sol гель әдісі, микроэмульсия әдісі және электродопозиция әдісі; Физикалық әдіс негізінен тегістеу әдісі болып табылады.
1.1 Ұнтақтау әдісі
NANO CERIA-ны дайындаудың тегістеу әдісі, әдетте, төмен шығындар, экологиялық таза, тез өңдеу жылдамдығы және қатты өңдеу қабілеті бар құм ұнтақтарын қолданады. Қазіргі уақытта бұл Nano Ceria Industry-дегі ең маңызды әдіс. Мысалы, нано стерио оксидін жылтырату ұнтағының дайындығы, әдетте, калькуляция мен құм ұнтақтаудың үйлесімділігін, ал церй негізіндегі сандықтардың шикізаттерін қабылдайды, ал кальцийден кейін емделуге және емделгеннен кейін емделеді. Бөлшектердің әр түрлі мөлшерін қолдану арқылы құмды тегістеуіштерге арналған пішінділер, D50-мен D50-мен бірге D50-мен жүздеген нанометрді түзету арқылы алуға болады.
Жауын-шашынның 1.2
Жауын-шашын әдісі қатты ұнтақты жауын-шашын, бөлу, жуу, кептіру, кептіру және тиісті еріткіштерде еріген шикізатты есептеу әдісі туралы айтады. Жауын-шашын әдісі сирек жерді және допталған наноматериалдарды дайындауда кеңінен қолданылады, қарапайым дайындық процесі, жоғары тиімділік және арзанырақ. Бұл Nano Ceria және оның индустриядағы композициялық материалдарын дайындаудың жиі қолданылатын әдісі. Бұл әдіс жауын-шашынның температурасын, рН, жылдамдық, шабындық, шаблон, шаблон, шаблон және т.б. немесе т.б.-ді әр түрлі әдіспен нано-коньияны дайындай алады. Сонымен қатар, сидий иондарын oh - натрий цитратының гидролизінен туындауы мүмкін, содан кейін инкубацияланып, содан кейін инкубацияланып, нано Ceria Microsher сияқты қабыршақты дайындауға кальцийленген.
1.3 Гидротермиялық және ерітіндісінің әдістері
Осы екі әдіс жабық жүйеде критикалық температурада жоғары температуралы және жоғары қысымды реакциямен өнімді дайындау әдісіне қатысты. Реакция ерітіндісі су болған кезде, ол гидротермиялық әдіс деп аталады. Тиісінше, реакция ерітіндісі органикалық еріткіш болған кезде, ол Solvothermal әдісі деп аталады. Синтезделген нано бөлшектерде жоғары тазалық, жақсы дисперсия және біркелкі бөлшектер, әсіресе әртүрлі морфологиялары бар нано ұнтағы немесе арнайы кристалды жүздері бар ұнтақтар бар. Серий хлоридін дистилденген суда ерітіңіз, араластырыңыз және натрий гидроксиді ерітіндісін қосыңыз. 170 ₸ 170 ₸ 170 ₸ 170 ₸ 170 ₸ 170 ₸ 12 сағат ішінде Cerium оксиді нанородтарын (111) және (110) кристалды ұшақтармен дайындаңыз. Реакция жағдайларын түзету арқылы, шығарылған кристалды ұшақтардың (110) кристалды ұшақтардың үлесі көбейтуге, олардың каталитикалық белсенділігін одан әрі арттыруға болады. Реакция ерітіндісі мен беттік лигандтарды реттеу сонымен қатар арнайы гидрофильдылық немесе липофильділікпен нано керігі бөлшектерін шығарады. Мысалы, ацетат иондарын сулы фазаға қосу монодисперс гидрогені цертиді оксидті оксиді нанобөлшектерді суға дайындай алады. Полярлық емес еріткішті таңдау және контрабер ретінде олеин қышқылын лиганд ретінде енгізу арқылы монодизперс Липофильді керьия нанобөлшектері полярлы емес органикалық еріткіштерде дайындалуы мүмкін. (1-суретті қараңыз)
1-сурет. Монодисперс сфералық нано керігі және ROD-пішінді нано керьия
1.4 Сол гель әдісі
Соль гель әдісі - бұл прекурсорлар ретінде кейбір немесе бірнеше қосылыстарды қолданатын әдіс, сұйық фазадағы гидролиз, мысалы, сұйық фазада, мысалы, сұйық фаза жасайды, содан кейін қартаюдан кейін гель жасайды, содан кейін ультрафинді ұнтақтарды дайындауға арналған. Бұл әдіс, әсіресе, көптеген есептер, салыт титан, цирий циркониясы және басқа да композиттік нано оксидтер сияқты жоғары дисперсиялық көп композиториялық наноматериалдарды дайындауға жарамды.
1.5 Басқа әдістер
Жоғарыда аталған әдістерге қосымша, микротолқынды синтез әдісі, микротолқынды синтез әдісі, электродомирование әдісі, плазмоздың жану әдісі, ион алмасудың электролиз әдісі және басқа да көптеген әдістер. Бұл әдістердің зерттеу және нано Cerie-ді қолдану үшін үлкен маңызға ие.
Суды тазартуда 2 нанометрлік церт оксиді қолданылуы
Серий - бұл сирек кездесетін элементтердің ішіндегі ең көп элемент, олар төмен бағамен және кең қолданылуы мүмкін. Нанометрлер мен оның композиттері жоғары беттік ауданы, жоғары каталитикалық белсенділігі және құрылымдық тұрақтылыққа байланысты суды тазарту саласында көп көңіл бөлді.
2.1 ҚолдануNano Cerium оксидіАдсорбция әдісімен суды тазарту
Соңғы жылдары электроника өнеркәсібі сияқты салалардың дамуымен, ауыр металл иондары мен фтор иондары сияқты ластаушы заттардың көп мөлшері шығарылды. Тіпті бақылау концентрациясында да, бұл су организмдеріне және адамның өмір сүру ортасына айтарлықтай зиян келтіруі мүмкін. Жиі қолданылатын әдістерге тотығу, флотация, кері осмос, адсорбция, нанофильтрация, биосорбция, биосорбция және т.б. кіреді. NANO бас директорының материалдарында жоғары беті бар және бетінің үстіңгі жағы жоғары, адсорбция ретінде жоғары беттік белсенділігі бар, ал кеуекті нано бас директоры2 және әр түрлі морфологиялары бар, әр түрлі морфологиялары бар, олардың құрамында әр түрлі морфологиялары бар, олар судан зиянды иондармен.
Зерттеулер көрсеткендей, Nano Ceria-да күшті қышқыл жағдайларда судағы адсорбциялық қабілеті бар. 100 мг / л және ph = 5-6-дің алғашқы концентрациясы бар ерітіндіде f - 23 мг / г-ге адсорбциялық сыйымдылық, ал F-тің жойылу бағамы 85,6% құрайды. Оны полиакрил қышқылының шайырына тигізгеннен кейін (тиеу мөлшері: тиеу мөлшері: 0,25 г / г), f-дің жойылуы 100 мг / л F - сулы ерітіндіге тең мөлшерде 99% -дан асады; Өңдеу кезінде көлемі 120 есе, f-тің 90% -дан астамы алынып тасталуы мүмкін. Adsorb фосфаты мен йодта қолданылған кезде, адсорбция сыйымдылығы тиісті оңтайлы адсорбция күйі бойынша 100 мг / г-тан асуы мүмкін. Пайдаланылған материалды қарапайым десорбция және залалсыздандырудан кейін қайта пайдалануға болады, ол жоғары экономикалық пайдасы бар.
Мышьяк, хром, кадмий және NANO CERIA және оның композициялық материалдарын қолдана отырып, улы ауыр металдарды адсорбциялау және емдеу бойынша көптеген зерттеулер бар. Оңтайлы адсорбция рН, әр түрлі валенттілігі бар ауыр металл иондары үшін әр түрлі болады. Мысалы, бейтарап бұрмаланған әлсіз сілтілік жағдайы AS (III) үшін ең жақсы адсорбциялық күйге ие, ал AS (v) үшін оңтайлы адсорбция күйі әлсіз қышқылдық жағдайларға қол жеткізіледі, ал адсорбциялық қабілеттілік әлсіз қышқылдық жағдайларға қол жеткізіледі, онда екі шартта да 110 мг / г-тан асады. Жалпы, NANO CERIA және оның композициялық материалдарының оңтайландырылған синтезі кең рН диапазоны бойынша әртүрлі ауыр металл иондары үшін жоғары адворбрессия және жою тарифтеріне қол жеткізе алады.
Екінші жағынан, сеймдік оксидтік наноматериалдар, мысалы, қышқыл сарғыш, Родамин В, Конго қызыл және т.б., мысалы, электрохимиялық әдістермен дайындалған органиктерде, әсіресе, органикалық бояғыштарды, әсіресе конго-қызыл түсті, әсіресе адсорбциялық қабілет бар. 60 минут ішінде 942.7mg / G.
2.2 Нано-керьияның озық тотығу процесінде қолданылуы
Жетілдірілген тотығу процесі (Қысқа егін) сусыз тазарту жүйесін жетілдіру ұсынылады. Терең тотығу технологиясы деп те аталатын озық тотығу процесі, сонымен қатар гидроксил радикалының (ом), супероксидті радикалды (· O2 - · O2), сингл оттегі және т.б. Жоғары температура мен қысымның, электр, дыбыс, жарық сәулелену, катализатор және т.б. реакция жағдайында оларды фотохимиялық тотығу, сонохимияның тотығуы, уезон тотығу, озон тотығу, электрохимиялық тотығу, фентон тотығу және т.б. бөлуге болады (2-суретті қараңыз).
2-сурет. Жетілдірілген тотығу процесінің жіктелуі және технологиясы
Нано CeriaЖетілдірілген тотығу процесінде жиі қолданылатын гетерогенді катализатор. Ce3 + және Ce4 + және CE4 + және жылдам тотығу-тотықсыздану әсері есебінен оттегі сіңіру және босатылғандықтан, Nano Ceria жақсы каталитикалық қабілеті бар. Катализаторды промоутер ретінде қолданған кезде, сонымен қатар каталитикалық қабілеттілік пен тұрақтылықты тиімді жетілдіруі мүмкін. NANO CERIA және оның композициялық материалдары катализатор ретінде пайдаланылған кезде, каталитикалық қасиеттер морфологиямен, бөлшектердің мөлшерімен және шығарылған кристалды ұшақтармен, олар олардың жұмысы мен қолданылуына әсер ететін негізгі факторлармен ерекшеленеді. Негізінен бөлшектер мен бетінің үлкенірек бөлігі кішірек, неғұрлым көп болса, неғұрлым жоғары, неғұрлым сәйкес белсенді сайт, және каталитикалық қабілет соғұрлым күшті болады деп санайды. Қатты кристалды бетінің каталитикалық қабілеті (100) кристалл беті, (110) кристалл беті, (111) кристалл беті> (111) кристалл беті, және тиісті тұрақтылық керісінше.
Серий оксиді - жартылай өткізгіш материал. Нанометр Керий оксиді диапазондағы босанғаннан жоғары фотондармен сәулелендірілген кезде, валенттік жолақ электрондары қуантады, ал өтпелі рекомбинация мінез-құлықтары пайда болады. Бұл мінез-құлық CE3 + және CE4 + CE4 + CE4 + конверсиясының өсуіне ықпал етеді, нәтижесінде нано керуендің күшті фотокаталитикалық белсенділігі пайда болады. Фотокатализ органикалық заттардың тікелей деградациясына қол жеткізе алады, сондықтан оны қосымша ластанусыз, сондықтан оны қолдану ақтықтардағы NANO CERIA саласындағы ең оқытылатын технология. Қазіргі уақытта, азиялық диздер, фенол, хлоробензене және фармацевтикалық ағынды сулардың каталитикалық деградациясы емделуі, фармацевтикалық ағынды суларды және фармацевтикалық ағынды суларды әртүрлі морфологиялармен және композиттік композициялармен қамтамасыз етеді. Есеп бойынша, катализатор синтезі және катализатор синтезі әдісі және каталитикалық модель жағдайында, бұл заттардың дұрыстығы 80% -дан асады, ал жалпы органикалық көміртегі (TOC) -тің шығарылу сыйымдылығы 40% -дан асады.
Nano Cerium оксидінің катализі Ozone және сутегі асқын тотығы сияқты органикалық ластаушы заттардың деградациясы үшін тағы бір кеңінен зерттелген технология. Фотокатализге ұқсас, сонымен қатар, ол әр түрлі морфологиялармен немесе кристалды ұшақтармен және әр түрлі кристалды ұшақтармен және органикалық ластаушы заттарды тотықтыратын және әр түрлі кристалды жазықтық тотықтырғыштармен және әр түрлі сценарийлі жазықтық тотықтырғыштармен және әр түрлі сценарийлі композициялық кемесi бар. Мұндай реакцияларда катализаторлар Ozone немесе сутегі асқын тотығынан тұратын көптеген белсенді радикалдардың пайда болуын, органикалық ластаушы заттарға шабуыл жасайды және индикативті тотықтырғыш мүмкіндіктерге қол жеткізеді. Реакцияда тотықтырғыштардың енгізілуіне байланысты органикалық қосылыстарды кетіру мүмкіндігі едәуір жақсарады. Көптеген реакцияларда мақсатты заттардың түпкілікті шешімі 100% жетуі немесе оған жетуі немесе оған жақындауы мүмкін, ал ток жою бағасы да жоғары.
Электрокаталитикалық озық тотығу әдісінде жоғары оттегі эволюциясы бар анодтық материалдардың қасиеттері асырарланған анодтық заттардың аралық сипаттамасы Электрокаталитикалық озық тотығу әдісін органикалық ластаушы заттарды емдеудің селективтілігін анықтайды. Катод материалы H2O2 өндірісін анықтайтын маңызды фактор болып табылады және H2O2 өндірісі органикалық ластағыштарды емдеудің электрокаталитикалық озық тотығу әдісінің тиімділігін анықтайды. Nano Ceria көмегімен электродтық материалдарды зерттеу отандық және халықаралық деңгейде кеңінен назар аударды. Зерттеушілер негізінен әр түрлі электрод материалдарын өзгерту, электрохимиялық белсенділігін жақсарту, осылайша электрокатикалық белсенділікті арттыратын әртүрлі химиялық әдістер арқылы нано-серий оксиді және оның композициялық материалдарын ұсынады.
Микротолқынды пештер мен ультрадыбыстық көбінесе жоғарыда келтірілген каталитикалық модельдер үшін маңызды қосалқы шаралар болып табылады. Ультрадыбыстық көмек алу Мысалы, екі секундта 25 кГц-тен жоғары діріл дыбыстық толқындарын қолдана отырып, диабалық дыбыстық толқындарды қолдана отырып, арнайы жасалған тазартқыш затпен жасалған ерітіндіде миллиондаған көп көпіршіктер пайда болады. Бұл кішкентай көпіршіктер, тез сығу және кеңею кезінде үнемі көпіршікті иілу кезінде, материалдарды үнемі катализатордың тиімділігін тез арада алмастырады және таратады.
3 қорытынды
NANO CERIA және оның композициялық материалдары суға иондар мен органикалық ластағыштарды тиімді қолданады және болашақта су тазарту өрістерінде маңызды қолданылу мүмкіндігі бар. Алайда, зерттеулердің көпшілігі әлі де зертханалық кезеңде, ал болашақта суды тазартуда тез қолданылу үшін, алдағы уақытта тез арада қолданылуы керек, олар әлі де міндетті түрде шешілуі керек:
(1) Нанодан жоғары дайындық құныБас директор2Негізделген материалдар зертханалық зерттеу сахнасында әлі де суды тазартудағы олардың көпшілігінде маңызды фактор болып қала береді. Нано2 бас директорының негізінде морфологияны және мөлшерін реттейтін төмен шығындар, қарапайым және тиімді дайындық әдістерін зерттеу, бұл әлі де зерттеудің басты бағыты болып табылады.
(2) Нано бас директорының базалық материалдарының аз мөлшеріне байланысты, қолданылғаннан кейін қайта өңдеу және қалпына келтіру мәселелері, оларды қайта өңдеу және қалпына келтіру мәселелері олардың қолданылуын шектейтін маңызды факторлар болып табылады. Оның құрамында шайыр материалдары немесе магниттік материалдармен композиттер оны материалды дайындау және қайта өңдеу технологиясының негізгі зерттеу бағыты болады.
(3) NANO бас директоры базасы негізінде бірлескен процесті әзірлеу Материалдық суды тазарту технологиясы және кәрізді тазартудың дәстүрлі технологиясы арасындағы суды тазарту саласында NANO бас директорының базалық каталитикалық технологиясының қолданылуына ықпал етеді.
(4) NANO бас директорының негізіндегі материалдардың уыттылығы әлі де шектеулі, және оларды тазарту жүйелеріндегі олардың қоршаған ортаға мінез-құлқы мен уыттылығы механизмі әлі анықталған жоқ. Ағынды суларды тазарту процесі көбінесе бірнеше ластаушы заттардың қатар өмір сүруін қамтиды, ал ластаушы заттар бір-бірімен өзара әрекеттеседі, осылайша наноматериалдардың беткі сипаттамаларын өзгертеді және ықтимал уыттылықты өзгертеді. Сондықтан, тиісті аспектілер бойынша көбірек зерттеу жүргізу қажеттілігі туындайды.
POST уақыты: мамыр-22-2023