ನ್ಯಾನೋ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಸಿಇಒ2ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ದಿಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶ ಸೀರಿಯಮ್ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಬಾಹ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ - 4f15d16s2. ಇದರ ವಿಶೇಷ 4f ಪದರವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಸೀರಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳು +3 ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು +4 ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, CeO2 ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಆಮ್ಲಜನಕ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. Ce (III) ಮತ್ತು Ce (IV) ನ ಪರಸ್ಪರ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ-ಕಡಿತ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ CeO2 ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಹ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ನ್ಯಾನೊ CeO2, ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಅಜೈವಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಯಾನು ವಾಹಕತೆ, ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಖಾಲಿ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕ ಗಮನವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ. ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಅನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು, ವೇಗವರ್ಧಕ ವಾಹಕಗಳು ಅಥವಾ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಆಡ್ಸರ್ಬೆಂಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂಶೋಧನಾ ವರದಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇವೆ.

1. ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್

ಪ್ರಸ್ತುತ, ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾದ ಸಾಮಾನ್ಯ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಮಳೆಯ ವಿಧಾನ, ಜಲೋಷ್ಣೀಯ ವಿಧಾನ, ಸಾಲ್ವೋಥರ್ಮಲ್ ವಿಧಾನ, ಸೋಲ್ ಜೆಲ್ ವಿಧಾನ, ಮೈಕ್ರೋಎಮಲ್ಷನ್ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡೆಪೊಸಿಷನ್ ವಿಧಾನ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು; ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ರುಬ್ಬುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.

 
1.1 ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನ

ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮರಳು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಪರತೆ, ವೇಗದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನ್ಯಾನೊ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪಾಲಿಶ್ ಪೌಡರ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಶನ್ ಮತ್ತು ಮರಳು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿರಿಯಮ್ ಆಧಾರಿತ ಡಿನಿಟ್ರೇಶನ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರ್ವ-ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಾಗಿ ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಮರಳು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಷನ್ ನಂತರ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಮರಳು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮಣಿ ಅನುಪಾತಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಹತ್ತಾರು ರಿಂದ ನೂರಾರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳವರೆಗಿನ D50 ನೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾವನ್ನು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಬಹುದು.

 
1.2 ಮಳೆಯ ವಿಧಾನ

ಮಳೆಯ ವಿಧಾನವು ಮಳೆ, ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆ, ತೊಳೆಯುವುದು, ಒಣಗಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಷನ್ ಮೂಲಕ ಘನ ಪುಡಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಡೋಪ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಮಳೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸರಳವಾದ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಂತಹ ಅನುಕೂಲಗಳು. ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಮಳೆಯ ತಾಪಮಾನ, ವಸ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ, pH ಮೌಲ್ಯ, ಮಳೆಯ ವೇಗ, ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ ವೇಗ, ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ ಸೀರಿಯಾವನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನಗಳು ಯೂರಿಯಾ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅಮೋನಿಯಾದಿಂದ ಸಿರಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳ ಮಳೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪಿಯರ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸಿಟ್ರೇಟ್ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಸಿರಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು OH - ಸೋಡಿಯಂ ಸಿಟ್ರೇಟ್‌ನ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಪಿಯರ್‌ಗಳಂತಹ ಫ್ಲೇಕ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕಾವು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನ್ ಮಾಡಬಹುದು.

 
1.3 ಹೈಡ್ರೋಥರ್ಮಲ್ ಮತ್ತು ಸೋಲ್ವೋಥರ್ಮಲ್ ವಿಧಾನಗಳು

ಈ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದ್ರಾವಕವು ನೀರಿರುವಾಗ, ಅದನ್ನು ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ವಿಧಾನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದ್ರಾವಕವು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಅದನ್ನು ಸಾಲ್ವೋಥರ್ಮಲ್ ವಿಧಾನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ, ಉತ್ತಮ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿವಿಧ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಅಥವಾ ವಿಶೇಷ ಸ್ಫಟಿಕ ಮುಖಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯಾನೊ ಪುಡಿಗಳು. ಸಿರಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ, ಬೆರೆಸಿ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ತೆರೆದ (111) ಮತ್ತು (110) ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು 12 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 170 ℃ ನಲ್ಲಿ ಜಲೋಷ್ಣೀಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ತೆರೆದ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ (110) ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದ್ರಾವಕ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಲಿಗಂಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವುದರಿಂದ ವಿಶೇಷ ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಸಿಟಿ ಅಥವಾ ಲಿಪೊಫಿಲಿಸಿಟಿಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜಲೀಯ ಹಂತಕ್ಕೆ ಅಸಿಟೇಟ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮೊನೊಡಿಸ್ಪರ್ಸ್ ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಕ್ ಸಿರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಲೀಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿ ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೊನೊಡಿಸ್ಪರ್ಸ್ ಲಿಪೊಫಿಲಿಕ್ ಸೆರಿಯಾ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. (ಚಿತ್ರ 1 ನೋಡಿ)

ಚಿತ್ರ 1 ಮೊನೊಡಿಸ್ಪರ್ಸ್ ಗೋಳಾಕಾರದ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ರಾಡ್-ಆಕಾರದ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ

1.4 ಸೋಲ್ ಜೆಲ್ ವಿಧಾನ

ಸೋಲ್ ಜೆಲ್ ವಿಧಾನವು ಕೆಲವು ಅಥವಾ ಹಲವಾರು ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ಸೋಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ದ್ರವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆಯಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ವಯಸ್ಸಾದ ನಂತರ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಫೈನ್ ಪುಡಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಒಣಗಿಸಿ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿರಿಯಮ್ ಕಬ್ಬಿಣ, ಸೀರಿಯಮ್ ಟೈಟಾನಿಯಂ, ಸೀರಿಯಮ್ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಯೋಜಿತ ನ್ಯಾನೊ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿದ ಬಹು-ಘಟಕ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಸಂಯೋಜಿತ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅನೇಕ ವರದಿಗಳಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾಗಿದೆ.

 
1.5 ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು

ಮೇಲಿನ ವಿಧಾನಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಮೈಕ್ರೋ ಲೋಷನ್ ವಿಧಾನ, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡೆಪೊಸಿಷನ್ ವಿಧಾನ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಜ್ವಾಲೆಯ ದಹನ ವಿಧಾನ, ಅಯಾನು-ವಿನಿಮಯ ಮೆಂಬರೇನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಇತರ ಹಲವು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ಈ ವಿಧಾನಗಳು ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾದ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

 
ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ 2-ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಸಿರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಕಡಿಮೆ ಬೆಲೆಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಸೀರಿಯಮ್ ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದಾಗಿ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಸೆಳೆದಿವೆ.

 
2.1 ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ನ್ಯಾನೋ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿಧಾನದಿಂದ ನೀರಿನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಂತಹ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಭಾರೀ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರಿನ್ ಅಯಾನುಗಳಂತಹ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಜಾಡಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ, ಇದು ಜಲಚರ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಜೀವನ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಫ್ಲೋಟೇಶನ್, ರಿವರ್ಸ್ ಆಸ್ಮೋಸಿಸ್, ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ, ನ್ಯಾನೊಫಿಲ್ಟ್ರೇಶನ್, ಬಯೋಸರ್ಪ್ಶನ್, ಇತ್ಯಾದಿ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅದರ ಸರಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ CeO2 ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಗಳಾಗಿ ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರ ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ನೀರಿನಿಂದ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಹಲವು ವರದಿಗಳಿವೆ.

ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾವು ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಎಫ್ - ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆ ತೋರಿಸಿದೆ. F - 100mg/L ಮತ್ತು pH=5-6 ನ ಆರಂಭಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗಿನ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ, F - 23mg/g ಗಾಗಿ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಮತ್ತು F - ತೆಗೆಯುವ ದರವು 85.6% ಆಗಿದೆ. ಪಾಲಿಯಾಕ್ರಿಲಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ರಾಳದ ಚೆಂಡಿನ ಮೇಲೆ ಅದನ್ನು ಲೋಡ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ (ಲೋಡ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮಾಣ: 0.25g/g), F - 100mg/L ನ ಸಮಾನ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು F - ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವಾಗ F - ತೆಗೆಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 99% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಲುಪಬಹುದು; 120 ಪಟ್ಟು ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸುವಾಗ, 90% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು F - ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಮತ್ತು ಅಯೋಡೇಟ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಬಳಸಿದಾಗ, ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅನುಗುಣವಾದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ 100mg/g ಅನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸರಳವಾದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುವ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್ಥಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಆರ್ಸೆನಿಕ್, ಕ್ರೋಮಿಯಂ, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸೀಸದಂತಹ ವಿಷಕಾರಿ ಭಾರವಾದ ಲೋಹಗಳ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅನೇಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆವಿ ಮೆಟಲ್ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ pH ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಟಸ್ಥ ಪಕ್ಷಪಾತದೊಂದಿಗೆ ದುರ್ಬಲ ಕ್ಷಾರೀಯ ಸ್ಥಿತಿಯು As (III) ಗಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ As (V) ಗಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಎರಡರ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ 110mg/g ಅನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ವ್ಯಾಪಕವಾದ pH ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಹೆವಿ ಮೆಟಲ್ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯ ದರಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಸಿರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಧಾರಿತ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಆಸಿಡ್ ಆರೆಂಜ್, ರೋಡಮೈನ್ ಬಿ, ಕಾಂಗೋ ರೆಡ್ ಮುಂತಾದ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವರದಿಯ ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ತಯಾರಾದ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಸರಂಧ್ರ ಗೋಳಗಳು ಹೆಚ್ಚು. ಸಾವಯವ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಾಂಗೋ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಲ್ಲಿ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ 60 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ 942.7mg/g.

 
2.2 ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಜಲರಹಿತ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು (ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ AOPs) ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಡೀಪ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ (· OH), ಸೂಪರ್ಆಕ್ಸೈಡ್ ರಾಡಿಕಲ್ (· O2 -), ಸಿಂಗಲ್ಟ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್, ಧ್ವನಿ, ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣ, ವೇಗವರ್ಧಕ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಅವುಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಆರ್ದ್ರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಸೋನೊಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಓಝೋನ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಫೆಂಟನ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಇತ್ಯಾದಿ (ಚಿತ್ರ 2 ನೋಡಿ).

ಚಿತ್ರ 2 ವರ್ಗೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಯೋಜನೆ

ನ್ಯಾನೋ ಸೆರಿಯಾಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ. Ce3+ ಮತ್ತು Ce4+ ನಡುವಿನ ತ್ವರಿತ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ-ಕಡಿತ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ, ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಉತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕ ಪ್ರವರ್ತಕವಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ಇದು ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ, ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಬಹಿರಂಗ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳು ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಅನುಗುಣವಾದ ಸಕ್ರಿಯ ಸೈಟ್, ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಂಬಲಾಗಿದೆ. ಒಡ್ಡಿದ ಸ್ಫಟಿಕ ಮೇಲ್ಮೈಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬಲದಿಂದ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ, (100) ಸ್ಫಟಿಕ ಮೇಲ್ಮೈ>(110) ಸ್ಫಟಿಕ ಮೇಲ್ಮೈ>(111) ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಸ್ಥಿರತೆಯು ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಿಂದ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಉತ್ಸುಕವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ವರ್ತನೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ನಡವಳಿಕೆಯು Ce3+ ಮತ್ತು Ce4+ ನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದರವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾದ ಬಲವಾದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಚಟುವಟಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ವಿತೀಯಕ ಮಾಲಿನ್ಯವಿಲ್ಲದೆಯೇ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳ ನೇರ ಅವನತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ AOP ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಜೋ ಡೈಗಳು, ಫೀನಾಲ್, ಕ್ಲೋರೊಬೆಂಜೀನ್ ಮತ್ತು ಔಷಧೀಯ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ವೇಗವರ್ಧಕ ಅವನತಿ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಗಮನವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವರದಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ ಸಿಂಥೆಸಿಸ್ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ಮಾದರಿಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಅವನತಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 80% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಲುಪಬಹುದು ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಸಾವಯವ ಇಂಗಾಲದ (TOC) ತೆಗೆಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 40% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಲುಪಬಹುದು.

ಓಝೋನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ನಂತಹ ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಅವನತಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ ಸಿರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ಮತ್ತೊಂದು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್‌ನಂತೆಯೇ, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಕೆಡಿಸಲು ವಿಭಿನ್ನ ಸಿರಿಯಮ್ ಆಧಾರಿತ ಸಂಯೋಜಿತ ವೇಗವರ್ಧಕ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಓಝೋನ್ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಕ್ರಿಯ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಬಹುದು, ಇದು ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಮೇಲೆ ದಾಳಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಅವನತಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್‌ಗಳ ಪರಿಚಯದಿಂದಾಗಿ, ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಗುರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಅಂತಿಮ ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯ ದರವು 100% ತಲುಪಬಹುದು ಅಥವಾ ಸಮೀಪಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು TOC ತೆಗೆಯುವ ದರವೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ವಿಕಸನದ ಅಧಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ವಿಧಾನದ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವು H2O2 ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು H2O2 ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳಿಗೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಸುಧಾರಿತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ವಿಧಾನದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ದೇಶೀಯವಾಗಿ ಮತ್ತು ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಗಮನವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ನ್ಯಾನೊ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತಾರೆ, ಅವುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಆ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ತೆಗೆಯುವ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೇಲಿನ ವೇಗವರ್ಧಕ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಸಹಾಯಕ ಕ್ರಮಗಳಾಗಿವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ಸಹಾಯವನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 25kHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಂಪನ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ರೂಪಿಸಲಾದ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ಗುಳ್ಳೆಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಸಣ್ಣ ಗುಳ್ಳೆಗಳು, ಕ್ಷಿಪ್ರ ಸಂಕೋಚನ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬಬಲ್ ಸ್ಫೋಟವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಹರಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಆಗಾಗ್ಗೆ ವೇಗವರ್ಧಕ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

 
3 ತೀರ್ಮಾನ

ನ್ಯಾನೊ ಸೆರಿಯಾ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ, ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸಾಧಿಸಲು, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ತುರ್ತಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ:

(1) ನ್ಯಾನೊದ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಯಾರಿ ವೆಚ್ಚಸಿಇಒ2ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಹುಪಾಲು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿ ಉಳಿದಿವೆ, ಅವುಗಳು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಹಂತದಲ್ಲಿವೆ. ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ, ಸರಳ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವುದು ಇನ್ನೂ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ.

(2) ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಸಣ್ಣ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಕಾರಣ, ಬಳಕೆಯ ನಂತರ ಮರುಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ರಾಳದ ವಸ್ತುಗಳು ಅಥವಾ ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಅದರ ವಸ್ತು ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ.

(3) ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತು ಜಲ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಒಳಚರಂಡಿ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ನಡುವಿನ ಜಂಟಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ.

(4) ನ್ಯಾನೊ CeO2 ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ವಿಷತ್ವದ ಮೇಲೆ ಇನ್ನೂ ಸೀಮಿತ ಸಂಶೋಧನೆ ಇದೆ, ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಪರಿಸರ ವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ವಿಷತ್ವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಇನ್ನೂ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ನಿಜವಾದ ಒಳಚರಂಡಿ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅನೇಕ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಸಹಬಾಳ್ವೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸಹಬಾಳ್ವೆಯ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ವಿಷತ್ವವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂಬಂಧಿತ ಅಂಶಗಳ ಕುರಿತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳುವ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.