CeO2ເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນຂອງວັດສະດຸໂລກທີ່ຫາຍາກ. ໄດ້ອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ ເຊຣຽນມີໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍນອກທີ່ເປັນເອກະລັກ - 4f15d16s2. ຊັ້ນ 4f ພິເສດຂອງມັນສາມາດເກັບຮັກສາແລະປ່ອຍອິເລັກຕອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ cerium ions ປະຕິບັດຕົວຢູ່ໃນສະຖານະ +3 valence ແລະລັດ +4 valence. ດັ່ງນັ້ນ, ວັດສະດຸ CeO2 ມີຮູອົກຊີເຈນຫຼາຍ, ແລະມີຄວາມສາມາດທີ່ດີເລີດໃນການເກັບຮັກສາແລະປ່ອຍອົກຊີເຈນ. ການແປງເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງ Ce (III) ແລະ Ce (IV) ຍັງໃຫ້ວັດສະດຸ CeO2 ທີ່ມີຄວາມສາມາດ catalytic ການຫຼຸດຜ່ອນການຜຸພັງທີ່ເປັນເອກະລັກ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸຈໍານວນຫລາຍ, nano CeO2, ເປັນວັດສະດຸອະນົງຄະທາດຊະນິດໃຫມ່, ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງເນື່ອງຈາກພື້ນທີ່ສະເພາະຂອງມັນສູງ, ຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາອົກຊີເຈນແລະຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍອອກຊິເຈນທີ່ດີເລີດ, ການປະຕິບັດຂອງໄອອອນອົກຊີ, ການປະຕິບັດ redox, ແລະການແຜ່ກະຈາຍອອກຊິເຈນຢ່າງໄວວາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ຄວາມສາມາດ. ໃນປັດຈຸບັນມີບົດລາຍງານການຄົ້ນຄວ້າຈໍານວນຫລາຍແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໂດຍໃຊ້ nano CeO2 ເປັນ catalysts, catalyst carriers ຫຼື additives, ອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ແລະ adsorbents.
1. ວິທີການກະກຽມ nanometercerium oxide
ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການກະກຽມທົ່ວໄປສໍາລັບ nano ceria ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີວິທີການເຄມີແລະວິທີການທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ອີງຕາມວິທີການເຄມີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ວິທີການເຄມີສາມາດແບ່ງອອກເປັນວິທີການ precipitation, ວິທີການ hydrothermal, ວິທີການ solvothermal, ວິທີການ sol gel, ວິທີການ microemulsion ແລະວິທີການ electrodeposition; ວິທີການທາງກາຍະພາບສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນວິທີການຂັດ.
1.1 ວິທີການຂັດ
ວິທີການ grinding ສໍາລັບການກະກຽມ nano ceria ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວການນໍາໃຊ້ການ grinding ດິນຊາຍ, ມີຂໍ້ດີຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ຄວາມໄວການປຸງແຕ່ງໄວ, ແລະຄວາມສາມາດປະມວນຜົນທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ໃນປັດຈຸບັນມັນແມ່ນວິທີການປຸງແຕ່ງທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກໍາ nano ceria. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການກະກຽມຂອງ nano cerium oxide polishing powder ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຮັບຮອງເອົາການລວມກັນຂອງ calcination ແລະການ grinding ດິນຊາຍ, ແລະວັດຖຸດິບຂອງ catalysts denitration ອີງໃສ່ cerium ແມ່ນຍັງປະສົມສໍາລັບການປິ່ນປົວກ່ອນຫຼືການປິ່ນປົວຫຼັງຈາກ calcination ໂດຍໃຊ້ດິນຊາຍ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນອັດຕາສ່ວນຂອງເມັດຊາຍ grinding ຊາຍ, nano ceria ກັບ D50 ຈາກສິບຫາຫຼາຍຮ້ອຍຄົນ nanometers ສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານການປັບ.
1.2 ວິທີການຝົນ
ວິທີການ precipitation ຫມາຍເຖິງວິທີການກະກຽມຝຸ່ນແຂງໂດຍການ precipitation, ແຍກ, ລ້າງ, ຕາກແຫ້ງ, ແລະ calcination ຂອງວັດຖຸດິບລະລາຍໃນ solvents ທີ່ເຫມາະສົມ. ວິທີການ precipitation ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການກະກຽມດິນຫາຍາກແລະ nanomaterials doped, ມີຂໍ້ດີເຊັ່ນຂະບວນການກະກຽມງ່າຍດາຍ, ປະສິດທິພາບສູງ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ. ມັນເປັນວິທີການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການກະກຽມ nano ceria ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນໃນອຸດສາຫະກໍາ. ວິທີການນີ້ສາມາດກະກຽມ nano ceria ທີ່ມີ morphology ແລະຂະຫນາດ particle ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ precipitation, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງວັດສະດຸ, ຄ່າ pH, ຄວາມໄວ precipitation, stirring, template, ແລະອື່ນໆ. ແລະການກະກຽມຂອງ nano ceria microspheres ຖືກຄວບຄຸມໂດຍ citrate ions. ອີກທາງເລືອກ, cerium ions ສາມາດຖືກ precipitated ໂດຍ OH - ຜະລິດຈາກ hydrolysis ຂອງ sodium citrate, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ incubated ແລະ calcined ເພື່ອກະກຽມ flake ຄື nano ceria microspheres.
1.3 ວິທີການ Hydrothermal ແລະ solvothermal
ທັງສອງວິທີນີ້ຫມາຍເຖິງວິທີການກະກຽມຜະລິດຕະພັນໂດຍປະຕິກິລິຍາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງແລະຄວາມກົດດັນສູງໃນອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນໃນລະບົບປິດ. ເມື່ອທາດລະລາຍປະຕິກິລິຍາແມ່ນນໍ້າ, ມັນຖືກເອີ້ນວ່າວິທີ hydrothermal. ກົງກັນ, ເມື່ອຕົວລະລາຍປະຕິກິລິຍາແມ່ນສານລະລາຍອິນຊີ, ມັນຖືກເອີ້ນວ່າວິທີການ solvothermal. ອະນຸພາກ nano ສັງເຄາະມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ການກະຈາຍທີ່ດີແລະອະນຸພາກເປັນເອກະພາບ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນຝຸ່ນ nano ທີ່ມີ morphologies ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼື exposed ໃບຫນ້າໄປເຊຍກັນພິເສດ. ລະລາຍ cerium chloride ໃນນ້ໍາກັ່ນ, stir ແລະຕື່ມການແກ້ໄຂ sodium hydroxide. ປະຕິກິລິຍາ hydrothermal ທີ່ 170 ℃ສໍາລັບ 12 ຊົ່ວໂມງເພື່ອກະກຽມ cerium oxide nanorods ກັບ exposed (111) ແລະ (110) ຍົນໄປເຊຍກັນ. ໂດຍການປັບເງື່ອນໄຂຂອງປະຕິກິລິຢາ, ອັດຕາສ່ວນຂອງ (110) ຍົນໄປເຊຍກັນໃນຍົນໄປເຊຍກັນທີ່ເປີດເຜີຍສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ, ເພີ່ມກິດຈະກໍາ catalytic ຂອງເຂົາເຈົ້າ. ການປັບຕົວລະລາຍປະຕິກິລິຢາແລະລິແກມພື້ນຜິວຍັງສາມາດຜະລິດອະນຸພາກ nano ceria ທີ່ມີ hydrophilicity ພິເສດຫຼື lipophilicity. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມ acetate ions ໃນໄລຍະນ້ໍາສາມາດກະກຽມ monodisperse hydrophilic cerium oxide nanoparticles ໃນນ້ໍາ. ໂດຍການເລືອກຕົວລະລາຍທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວໂລກແລະແນະນໍາອາຊິດ oleic ເປັນ ligand ໃນລະຫວ່າງການຕິກິຣິຍາ, monodisperse lipophilic ceria nanoparticles ສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມໃນສານລະລາຍອິນຊີທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວໂລກ. (ເບິ່ງຮູບ 1)
ຮູບທີ 1 ເສັ້ນໂຄ້ງ nano ceria ຊົງກົມ ແລະຮູບຊົງ nano ceria
1.4 ວິທີການ Sol gel
ວິທີການ sol gel ແມ່ນວິທີການທີ່ໃຊ້ບາງຫຼືຫຼາຍທາດປະສົມເປັນຄາຣະວາ, ເຮັດປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີເຊັ່ນ: hydrolysis ໃນໄລຍະຂອງແຫຼວທີ່ຈະປະກອບເປັນ sol, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປະກອບເປັນ gel ຫຼັງຈາກຜູ້ສູງອາຍຸ, ແລະສຸດທ້າຍເຮັດໃຫ້ແຫ້ງແລະ calcines ການກະກຽມຝຸ່ນ ultrafine. ວິທີການນີ້ແມ່ນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການກະກຽມອຸປະກອນ nano ceria composite ຫຼາຍອົງປະກອບກະແຈກກະຈາຍສູງ, ເຊັ່ນ: ທາດເຫຼັກ cerium, cerium titanium, cerium zirconium ແລະ composite nano oxides ອື່ນໆ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກລາຍງານໃນຫຼາຍບົດລາຍງານ.
1.5 ວິທີການອື່ນໆ
ນອກເຫນືອໄປຈາກວິທີການຂ້າງເທິງນີ້, ຍັງມີວິທີການ lotion ຈຸລະພາກ, ວິທີການສັງເຄາະໄມໂຄເວຟ, ວິທີການ electrodeposition, ວິທີການເຜົາໃຫມ້ flame plasma, ion-exchange membrane electrolysis method ແລະວິທີການອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າແລະການນໍາໃຊ້ nano ceria.
ການນໍາໃຊ້ 2-nanometer cerium oxide ໃນການປິ່ນປົວນ້ໍາ
Cerium ເປັນອົງປະກອບທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດໃນບັນດາອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ມີລາຄາຕໍ່າແລະການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. nanometer ceria ແລະອົງປະກອບຂອງຕົນໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຫຼາຍໃນພາກສະຫນາມຂອງການປິ່ນປົວນ້ໍາເນື່ອງຈາກພື້ນທີ່ສະເພາະຂອງເຂົາເຈົ້າສູງ, ກິດຈະກໍາ catalytic ສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງທີ່ດີເລີດ.
2.1 ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງNano Cerium Oxideໃນການປິ່ນປົວນ້ໍາໂດຍວິທີການດູດຊຶມ
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ, ຈໍານວນນ້ໍາເສຍທີ່ປະກອບດ້ວຍມົນລະພິດເຊັ່ນ: ion ໂລຫະຫນັກແລະ fluorine ions ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ. ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຮ່ອງຮອຍ, ມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງມີຊີວິດໃນນ້ໍາແລະສະພາບແວດລ້ອມດໍາລົງຊີວິດຂອງມະນຸດ. ວິທີການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປປະກອບມີການຜຸພັງ, flotation, reverse osmosis, adsorption, nanofiltration, biosorption, ແລະອື່ນໆ, ໃນບັນດາພວກມັນ, ເຕັກໂນໂລຢີການດູດຊຶມມັກຈະຖືກຮັບຮອງເອົາເນື່ອງຈາກການດໍາເນີນງານງ່າຍດາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແລະປະສິດທິພາບການປິ່ນປົວສູງ. ວັດສະດຸ Nano CeO2 ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງແລະກິດຈະກໍາຂອງຫນ້າດິນສູງເປັນຕົວດູດຊຶມ, ແລະໄດ້ມີການລາຍງານຈໍານວນຫຼາຍກ່ຽວກັບການສັງເຄາະຂອງ porous nano CeO2 ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນທີ່ມີ morphologies ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອ adsorb ແລະເອົາ ions ອັນຕະລາຍອອກຈາກນ້ໍາ.
ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ nano ceria ມີຄວາມສາມາດ adsorption ທີ່ເຂັ້ມແຂງສໍາລັບ F - ໃນນ້ໍາພາຍໃຕ້ສະພາບອາຊິດອ່ອນແອ. ໃນການແກ້ໄຂທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນຂອງ F - ຂອງ 100mg / L ແລະ pH = 5-6, ຄວາມອາດສາມາດດູດຊຶມຂອງ F - ແມ່ນ 23mg / g, ແລະອັດຕາການໂຍກຍ້າຍຂອງ F - ແມ່ນ 85.6%. ຫຼັງຈາກໂຫຼດມັນໃສ່ບານຢາງອາຊິດ polyacrylic (ປະລິມານການໂຫຼດ: 0.25g / g), ຄວາມສາມາດໃນການກໍາຈັດ F - ສາມາດບັນລຸຫຼາຍກວ່າ 99% ເມື່ອປະຕິບັດປະລິມານເທົ່າທຽມກັນຂອງ 100mg / L ຂອງ F - ການແກ້ໄຂ aqueous; ໃນເວລາທີ່ການປຸງແຕ່ງ 120 ເວລາຂອງປະລິມານ, ຫຼາຍກ່ວາ 90% ຂອງ F - ສາມາດເອົາອອກໄດ້. ເມື່ອໃຊ້ເພື່ອດູດຊຶມຟອສເຟດແລະໄອໂອເດດ, ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມສາມາດບັນລຸໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 100mg / g ພາຍໃຕ້ສະຖານະການດູດຊຶມທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ແລ້ວສາມາດນໍາມາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ໄດ້ຫຼັງຈາກການດູດຊຶມແບບງ່າຍດາຍແລະການປິ່ນປົວທີ່ເປັນກາງ, ເຊິ່ງມີຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດສູງ.
ມີການສຶກສາຈໍານວນຫຼາຍກ່ຽວກັບການດູດຊຶມແລະການປິ່ນປົວໂລຫະຫນັກທີ່ເປັນພິດເຊັ່ນ: ອາເຊນິກ, chromium, cadmium, ແລະນໍາໂດຍນໍາໃຊ້ nano ceria ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນ. pH ການດູດຊຶມທີ່ດີທີ່ສຸດແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບ ions ໂລຫະຫນັກທີ່ມີລັດ valence ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ສະພາບທີ່ເປັນດ່າງທີ່ອ່ອນແອທີ່ມີຄວາມລໍາອຽງທີ່ເປັນກາງມີສະຖານະພາບການດູດຊຶມທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ As (III), ໃນຂະນະທີ່ລັດ adsorption ທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ As (V) ແມ່ນບັນລຸໄດ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເປັນກົດອ່ອນ, ບ່ອນທີ່ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມສາມາດບັນລຸຫຼາຍກວ່າ 110mg / g ພາຍໃຕ້ທັງສອງ. ເງື່ອນໄຂ. ໂດຍລວມແລ້ວ, ການສັງເຄາະທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງ nano ceria ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນສາມາດບັນລຸອັດຕາການດູດຊຶມແລະການໂຍກຍ້າຍສູງສໍາລັບ ions ໂລຫະຫນັກຕ່າງໆໃນໄລຍະ pH ກວ້າງ.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ວັດສະດຸ nanomaterials cerium oxide ຍັງມີປະສິດຕິພາບທີ່ໂດດເດັ່ນໃນການດູດຊຶມສານອິນຊີໃນນ້ໍາເສຍເຊັ່ນ: ສົ້ມສົ້ມ, rhodamine B, ສີແດງ Congo, ແລະອື່ນໆ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນກໍລະນີທີ່ມີລາຍງານມາແລ້ວ, nano ceria porous spheres ກະກຽມໂດຍວິທີການ electrochemical ມີສູງ. ຄວາມສາມາດຂອງ adsorption ໃນການໂຍກຍ້າຍຂອງການຍ້ອມສີອະຊີ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນໃນການໂຍກຍ້າຍຂອງ Congo ສີແດງ, ມີຄວາມສາມາດ adsorption ຂອງ 942.7mg / g ໃນ 60 ນາທີ.
2.2 ການນຳໃຊ້ nano ceria ໃນຂະບວນການຜຸພັງແບບພິເສດ
ຂະບວນການຜຸພັງແບບພິເສດ (AOPs ສໍາລັບສັ້ນ) ໄດ້ຖືກສະເຫນີເພື່ອປັບປຸງລະບົບການປິ່ນປົວທີ່ບໍ່ມີນ້ໍາທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ຂະບວນການຜຸພັງແບບພິເສດ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າເທກໂນໂລຍີການຜຸພັງເລິກ, ມີລັກສະນະການຜະລິດຂອງ hydroxyl radical (· OH), superoxide radical (· O2 -), singlet ອົກຊີເຈນ, ແລະອື່ນໆມີຄວາມສາມາດ oxidation ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການຕິກິຣິຍາຂອງອຸນຫະພູມສູງແລະຄວາມກົດດັນ, ໄຟຟ້າ, ສຽງ, irradiation ແສງສະຫວ່າງ, catalyst, ແລະອື່ນໆ. ອີງຕາມວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການສ້າງຮາກຟຣີແລະເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາ, ພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດແບ່ງອອກເປັນ photochemical oxidation, catalytic oxidation ຊຸ່ມ, sonochemistry oxidation, ozone. oxidation, electrochemical oxidation, Fenton oxidation, ແລະອື່ນໆ (ເບິ່ງຮູບ 2).
ຮູບທີ 2 ການຈັດປະເພດແລະເທກໂນໂລຍີການລວມຕົວຂອງຂະບວນການຜຸພັງແບບພິເສດ
ນາໂນຊີເຣຍເປັນ catalyst heterogeneous ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຂະບວນການ oxidation ຂັ້ນສູງ. ເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວາລະຫວ່າງ Ce3+ ແລະ Ce4+ ແລະຜົນກະທົບການຫຼຸດຜ່ອນການຜຸພັງຢ່າງໄວວາທີ່ເກີດຈາກການດູດຊຶມແລະການປ່ອຍອົກຊີ, nano ceria ມີຄວາມສາມາດ catalytic ທີ່ດີ. ເມື່ອນໍາໃຊ້ເປັນຕົວສົ່ງເສີມການ catalyst, ມັນຍັງສາມາດປັບປຸງຄວາມສາມາດ catalytic ປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ. ເມື່ອ nano ceria ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ catalysts, ຄຸນສົມບັດ catalytic ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບ morphology, particles, ແລະ exposed ຍົນໄປເຊຍກັນ, ຊຶ່ງເປັນປັດໃຈສໍາຄັນຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບແລະການນໍາໃຊ້ຂອງເຂົາເຈົ້າ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນເຊື່ອວ່າອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າແລະຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງພື້ນທີ່ສະເພາະ, ສະຖານທີ່ການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສອດຄ້ອງກັນຫຼາຍ, ແລະຄວາມສາມາດຂອງ catalytic ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ຄວາມສາມາດ catalytic ຂອງຫນ້າດິນຜລຶກທີ່ເປີດເຜີຍ, ຈາກທີ່ເຂັ້ມແຂງໄປຫາອ່ອນ, ແມ່ນຢູ່ໃນລໍາດັບຂອງ (100) ດ້ານໄປເຊຍກັນ> (110) ດ້ານໄປເຊຍກັນ> (111) ດ້ານໄປເຊຍກັນ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນກົງກັນຂ້າມ.
Cerium oxide ເປັນວັດສະດຸ semiconductor. ເມື່ອ nanometer cerium oxide ຖືກ irradiated ໂດຍ photons ທີ່ມີພະລັງງານສູງກວ່າຊ່ອງຫວ່າງແຖບ, valence band electrons ມີຄວາມຕື່ນເຕັ້ນ, ແລະພຶດຕິກໍາ recombination ການປ່ຽນແປງເກີດຂຶ້ນ. ພຶດຕິກໍານີ້ຈະສົ່ງເສີມອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງ Ce3+ ແລະ Ce4+, ສົ່ງຜົນໃຫ້ກິດຈະກໍາ photocatalytic ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ nano ceria. Photocatalysis ສາມາດບັນລຸການເຊື່ອມໂຊມໂດຍກົງຂອງສານອິນຊີໂດຍບໍ່ມີມົນລະພິດຂັ້ນສອງ, ດັ່ງນັ້ນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໄດ້ຮັບການສຶກສາຫຼາຍທີ່ສຸດໃນຂົງເຂດ nano ceria ໃນ AOPs. ໃນປັດຈຸບັນ, ຈຸດສຸມຕົ້ນຕໍແມ່ນກ່ຽວກັບການປິ່ນປົວການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງທາດອາຍຜິດຂອງສີຍ້ອມ azo, phenol, chlorobenzene, ແລະນ້ໍາເສຍທາງຢາໂດຍໃຊ້ catalysts ທີ່ມີ morphologies ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະອົງປະກອບປະສົມ. ອີງຕາມບົດລາຍງານ, ພາຍໃຕ້ວິທີການສັງເຄາະ catalyst ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະເງື່ອນໄຂຂອງຕົວແບບ catalytic, ຄວາມສາມາດໃນການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງສານເຫຼົ່ານີ້ໂດຍທົ່ວໄປສາມາດບັນລຸຫຼາຍກ່ວາ 80%, ແລະຄວາມສາມາດໃນການກໍາຈັດຂອງຄາບອນອິນຊີທັງຫມົດ (TOC) ສາມາດບັນລຸຫຼາຍກ່ວາ 40%.
Nano cerium oxide catalysis ສໍາລັບການເຊື່ອມໂຊມຂອງມົນລະພິດທາງອິນຊີເຊັ່ນ: ozone ແລະ hydrogen peroxide ແມ່ນເຕັກໂນໂລຊີອື່ນທີ່ໄດ້ຮັບການສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ຄ້າຍຄືກັນກັບ photocatalysis, ມັນຍັງເນັ້ນໃສ່ຄວາມສາມາດຂອງ nano ceria ທີ່ມີ morphologies ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼືໄປເຊຍກັນຍົນແລະ cerium ທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ອີງໃສ່ catalytic oxidants ເພື່ອ oxidize ແລະ degrade ມົນລະພິດທາງອິນຊີ. ໃນປະຕິກິລິຍາດັ່ງກ່າວ, catalysts ສາມາດ catalyze ການຜະລິດຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ radicals ການເຄື່ອນໄຫວຈາກ ozone ຫຼື hydrogen peroxide, ເຊິ່ງທໍາຮ້າຍມົນລະພິດທາງອິນຊີແລະບັນລຸຄວາມສາມາດ degradation oxidative ປະສິດທິພາບຫຼາຍ. ເນື່ອງຈາກການນໍາສານ oxidants ໃນຕິກິຣິຍາ, ຄວາມສາມາດໃນການກໍາຈັດທາດປະສົມອິນຊີແມ່ນໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນປະຕິກິລິຍາສ່ວນໃຫຍ່, ອັດຕາການໂຍກຍ້າຍສຸດທ້າຍຂອງສານເປົ້າຫມາຍສາມາດບັນລຸຫຼືເຂົ້າຫາ 100%, ແລະອັດຕາການກໍາຈັດ TOC ແມ່ນສູງກວ່າ.
ໃນວິທີການ oxidation ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ electrocatalytic, ຄຸນສົມບັດຂອງອຸປະກອນການ anode ກັບ evolution ອົກຊີເຈນທີ່ສູງ overpotential ກໍານົດການຄັດເລືອກຂອງວິທີການ oxidation ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ electrocatalytic ສໍາລັບການປິ່ນປົວມົນລະພິດອິນຊີ. ວັດສະດຸ cathode ເປັນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ກໍານົດການຜະລິດ H2O2, ແລະການຜະລິດ H2O2 ກໍານົດປະສິດທິພາບຂອງວິທີການ oxidation ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ electrocatalytic ສໍາລັບການປິ່ນປົວມົນລະພິດອິນຊີ. ການສຶກສາການດັດແປງວັດສະດຸ electrode ໂດຍໃຊ້ nano ceria ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງທັງພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດ. ນັກຄົ້ນຄວ້າສ່ວນໃຫຍ່ແນະນໍາ nano cerium oxide ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນໂດຍຜ່ານວິທີການເຄມີທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອດັດແປງວັດສະດຸ electrode ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ປັບປຸງກິດຈະກໍາ electrochemical ຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມກິດຈະກໍາ electrocatalytic ແລະອັດຕາການໂຍກຍ້າຍສຸດທ້າຍ.
ໄມໂຄເວຟແລະ ultrasound ມັກຈະເປັນມາດຕະການຊ່ວຍທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຕົວແບບ catalytic ຂ້າງເທິງ. ເອົາການຊ່ວຍເຫຼືອ ultrasonic ເປັນຕົວຢ່າງ, ການນໍາໃຊ້ຄື້ນສຽງສັ່ນສະເທືອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 25kHz ຕໍ່ວິນາທີ, ລ້ານຂອງຟອງຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນສ້າງຂຶ້ນໃນການແກ້ໄຂທີ່ສ້າງດ້ວຍຕົວທໍາຄວາມສະອາດອອກແບບພິເສດ. ຟອງຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້, ໃນລະຫວ່າງການບີບອັດແລະການຂະຫຍາຍຢ່າງໄວວາ, ການຜະລິດຟອງ implosion ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ອະນຸຍາດໃຫ້ວັດສະດຸທີ່ຈະແລກປ່ຽນຢ່າງໄວວາແລະກະຈາຍຢູ່ດ້ານ catalyst, ມັກຈະປັບປຸງປະສິດທິພາບ catalytic.
3 ສະຫຼຸບ
Nano ceria ແລະວັດສະດຸປະສົມຂອງມັນສາມາດປິ່ນປົວ ions ແລະມົນລະພິດທາງອິນຊີໃນນ້ໍາໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະມີຄວາມສາມາດນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນໃນຂົງເຂດການບໍາບັດນ້ໍາໃນອະນາຄົດ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຄົ້ນຄວ້າສ່ວນໃຫຍ່ຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແລະເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດຢ່າງໄວວາໃນການປິ່ນປົວນ້ໍາໃນອະນາຄົດ, ບັນຫາຕໍ່ໄປນີ້ຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂດ່ວນ:
(1) ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກະກຽມຂ້ອນຂ້າງສູງຂອງ nanoCeO2ວັດສະດຸພື້ນຖານຍັງຄົງເປັນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການນໍາໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພວກເຂົາໃນການປິ່ນປົວນ້ໍາ, ເຊິ່ງຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການຄົ້ນຄວ້າຂອງຫ້ອງທົດລອງ. ການຂຸດຄົ້ນວິທີການກະກຽມທີ່ມີລາຄາຖືກ, ງ່າຍດາຍແລະມີປະສິດທິພາບທີ່ສາມາດຄວບຄຸມ morphology ແລະຂະຫນາດຂອງວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ nano CeO2 ຍັງເປັນຈຸດສຸມຂອງການຄົ້ນຄວ້າ.
(2) ເນື່ອງຈາກຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍຂອງວັດສະດຸ nano CeO2, ບັນຫາການລີໄຊເຄີນແລະການຟື້ນຟູຫຼັງຈາກການນໍາໃຊ້ຍັງເປັນປັດໃຈສໍາຄັນຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ. ອົງປະກອບຂອງມັນກັບວັດສະດຸຢາງຫຼືວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກຈະເປັນທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການກະກຽມວັດສະດຸແລະເຕັກໂນໂລຢີການລີໄຊເຄີນຂອງມັນ.
(3) ການພັດທະນາຂະບວນການຮ່ວມກັນລະຫວ່າງເຕັກໂນໂລຊີການບໍາບັດນ້ໍາອຸປະກອນການ nano CeO2 ແລະເຕັກໂນໂລຊີການປິ່ນປົວ sewage ພື້ນເມືອງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈະສົ່ງເສີມການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ catalytic ອຸປະກອນການ nano CeO2 ໃນພາກສະຫນາມຂອງການປິ່ນປົວນ້ໍາ.
(4) ຍັງມີການຄົ້ນຄວ້າຈໍາກັດກ່ຽວກັບຄວາມເປັນພິດຂອງວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ nano CeO2, ແລະພຶດຕິກໍາຂອງສິ່ງແວດລ້ອມແລະກົນໄກການເປັນພິດຂອງພວກມັນໃນລະບົບບໍາບັດນ້ໍາຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກກໍານົດ. ຂະບວນການບໍາບັດນໍ້າເປື້ອນຕົວຈິງມັກຈະປະກອບດ້ວຍການຢູ່ຮ່ວມກັນຂອງມົນລະພິດຫຼາຍຊະນິດ, ແລະມົນລະພິດທີ່ຢູ່ຮ່ວມກັນຈະພົວພັນກັບກັນແລະກັນ, ດັ່ງນັ້ນການປ່ຽນລັກສະນະຫນ້າດິນແລະຄວາມເປັນພິດທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງວັດສະດຸ nanomaterials. ດັ່ງນັ້ນ, ຈຶ່ງມີຄວາມຈຳເປັນອັນຮີບດ່ວນທີ່ຈະຕ້ອງດໍາເນີນການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມກ່ຽວກັບດ້ານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ເວລາປະກາດ: 22-05-2023