CeO2he waahanga nui o nga rawa whenua onge. Ko tehuānga whenua onge ceriumhe hanganga hiko o waho motuhake - 4f15d16s2. Ka taea e tana paparanga 4f motuhake te penapena me te tuku i nga irahiko, ka puta te ahua o nga katote cerium i roto i te +3 ahua valence me te +4 ahua valence. Na reira, he nui ake nga kohao o nga taonga CeO2, a he pai rawa atu te kaha ki te penapena me te tuku i te hāora. Ko te huringa tahi o te Ce (III) me te Ce (IV) ka whakawhiwhia ano ki nga rauemi CeO2 me nga kaha whakangao-whakaiti-whakaiti. Ka whakatauritea ki nga rawa nui, te nano CeO2, he momo hou o nga rawa pararopi, kua aro nui ki te nui o te mata o te mata, te pai o te rokiroki o te hāora me te kaha tuku, te kawe katote hāora, te mahi redox, me te whakamaaramatanga tere o te wera o te oxygen. kaha. I tenei wa he maha nga purongo rangahau me nga tono e pa ana ki te whakamahi i te nano CeO2 hei whakakorikori, hei kawe whakakorikori, hei taapiri ranei, i nga waahanga kaha, me nga taapiri.
1. Te tikanga whakarite o te nanometercerium waikura
I tenei wa, ko nga tikanga whakarite noa mo te nano ceria ko te tikanga matū me te tikanga tinana. E ai ki nga tikanga matū rereke, ka taea te wehewehe i nga tikanga matū ki te tikanga rerenga, te tikanga waiariki, te tikanga solvothermal, te tikanga sol gel, te tikanga microemulsion me te tikanga electrodeposition; Ko te tikanga tinana ko te tikanga huri.
1.1 Tikanga huri
Ko te tikanga huri mo te whakarite i te nano ceria i te nuinga o te waa e whakamahi ana i te huri kirikiri, he pai te utu o te utu iti, te pai o te taiao, te tere tukatuka tere, me te kaha ki te tukatuka. I tenei wa ko te tikanga tukatuka tino nui i roto i te ahumahi nano ceria. Hei tauira, ko te whakarite o te paura whakakorikori o te nano cerium oxide oro te tikanga tango i te huinga o te calcination me te kirikiri huri, me nga rauemi mata o te cerium whakakōkī denitration e hāngai ana i konatunatua hoki mo mua-maimoatanga tukinotia ranei i muri calcination te whakamahi i huri kirikiri. Ma te whakamahi i nga owehenga pirepire o te kirikiri miro matūriki rereke, ka taea te whiwhi nano ceria me te D50 mai i te tekau ki te rau nanometer ma te whakatikatika.
1.2 Tikanga rerenga
Ko te tikanga rerenga e pa ana ki te tikanga o te whakarite i te paura totoka ma te rerenga, te wehe, te horoi, te whakamaroke, me te whakamaaramatanga o nga rawa mata kua rewa ki nga whakarewa tika. Ko te tikanga o te rerenga e whakamahia nuitia ana i roto i te whakarite o te whenua onge me te doped nanomaterials, me nga painga penei i te mahi whakarite ngawari, te tino pai, me te utu iti. He tikanga e whakamahia nuitia ana mo te whakarite nano ceria me ona rauemi hiato i roto i te umanga. Ka taea e tenei tikanga te whakarite i te nano ceria me te rereke rereke me te rahi o te matūriki ma te huri i te pāmahana rerenga, te kukū o te rauemi, te uara pH, te tere o te rerenga, te tere whakaoho, te tauira, me etahi atu. me te whakarite o nga microspheres nano ceria e whakahaeretia ana e nga katote citrate. Ko te tikanga, ko nga katote cerium ka taea e te OH - he mea hanga mai i te whakamaaramatanga o te konutai konutai, katahi ka whakawhaohia, ka calcined hei whakarite i te tawerewere penei i nga moroiti nano ceria.
1.3 Nga tikanga waiariki me te solvothermal
Ko enei tikanga e rua e pa ana ki te tikanga o te whakarite i nga hua ma te wera nui me te tauhohenga teitei i te wera nui i roto i te punaha kati. Ina he wai te whakarewa tauhohenga, ka kiia ko te tikanga waiariki. Ka rite, ina he whakarewa pararopi te whakarewa tauhohenga, ka kiia ko te tikanga solvothermal. Ko nga matūriki nano synthesized he tino parakore, he pai te marara me nga matūriki rite, ina koa ko nga paura nano he rereke nga momo ahua, he kanohi karaihe motuhake ranei kua kitea. Whakarewahia te cerium chloride ki roto i te wai makuku, whakaohokia me te taapiri i te wairewa konutai wai. Tauhohehia te waiariki i te 170 ℃ mo te 12 haora ki te whakarite i nga nanorods cerium oxide me nga rererangi karaihe (111) me te (110) kua kitea. Ma te whakatikatika i nga tikanga tauhohenga, ka taea te whakanui ake i te wahanga o (110) nga rererangi karaihe kei roto i nga rererangi karaihe kua kitea, me te whakarei ake i o raatau mahi catalytic. Ma te whakatikatika i te whakarewa tauhohenga me nga herenga mata ka taea hoki te whakaputa matūriki nano ceria me te hydrophilicity motuhake, lipophilicity ranei. Hei tauira, ko te taapiri i nga katote acetate ki te wahanga wai ka taea te whakarite monodisperse hydrophilic cerium oxide nanoparticles i roto i te wai. Ma te whiriwhiri i te whakarewa kore-polar me te whakauru i te waikawa oleic hei ligand i te wa o te tauhohenga, ka taea te whakarite monodisperse lipophilic ceria nanoparticles i roto i nga whakarewa pararopi kore-polar. (Tirohia te Whakaahua 1)
Whakaahua 1 Monodisperse nano ceria porohita me te rakau-rite nano ceria
1.4 Sol gel tikanga
Ko te tikanga sol gel he tikanga e whakamahi ana i etahi, e maha ranei nga pūhui hei tohu, ka whakahaere i nga tauhohenga matū penei i te hydrolysis i roto i te wahanga wai ki te hanga sol, katahi ka hanga i te gel i muri i te koroheketanga, ka mutu ka maroke me te calcines hei whakarite i nga paura ultrafine. He tino pai tenei tikanga mo te whakarite i nga mea whakahiato nano ceria maha-maha kua marara, penei i te rino cerium, te titanium cerium, te cerium zirconium me etahi atu waikura nano hiato, kua panuitia i roto i nga purongo maha.
1.5 Ētahi atu tikanga
I tua atu i nga tikanga o runga ake nei, kei reira ano te tikanga miihini miihini, te tikanga whakahiato ngaruiti, te tikanga electrodeposition, te tikanga mura mura plasma, te tikanga electrolysis membrane whakawhiti katote me te maha atu o nga tikanga. He mea nui enei tikanga mo te rangahau me te tono o te nano ceria.
Te tono o te 2-nanometer cerium oxide i roto i te maimoatanga wai
Ko te Cerium te huānga nui rawa atu i roto i nga huānga whenua onge, he iti nga utu me te whanui o nga tono. Ko te Nanometer ceria me ona hiato kua aro nui ki te waahi maimoatanga wai na te nui o te waahanga mata motuhake, te kaha o te mahi catalytic me te tino pai o te hanganga.
2.1 Te tono oNano Cerium Oxidei roto i te Tiaki Wai ma te Tikanga Adsorption
I nga tau tata nei, na te whanaketanga o nga umanga penei i te umanga hiko, he nui te wai para kei roto nga parahanga penei i nga katote whakarewa taumaha me nga katote fluorine kua tukuna. Ahakoa i runga i te kukū, ka nui te kino o nga kaiao wai me te taiao noho tangata. Ko nga tikanga e whakamahia nuitia ana ko te oxidation, flotation, reverse osmosis, adsorption, nanofiltration, biosorption, me etahi atu, i roto ia ratou, he maha nga wa e whakamahia ana te hangarau adsorption na tona mahi ngawari, te utu iti, me te pai o te maimoatanga. Ko nga rauemi Nano CeO2 he nui te waahanga mata motuhake me te mahi nui o te mata hei adsorbents, a he maha nga purongo mo te whakahiato o te nano CeO2 porous me ona rauemi hiato me nga momo momo rereke hei whakauru me te tango i nga katote kino mai i te wai.
Kua whakaatuhia e te rangahau he kaha te whakaurunga o te nano ceria mo te F - i roto i te wai i raro i nga tikanga waikawa ngoikore. I roto i te otinga me te kukū tuatahi o F - o 100mg/L me te pH=5-6, te kaha adsorption mo F - ko 23mg/g, me te tere tango o F - ko 85.6%. I muri i te utaina ki runga i te poroi kapia waikawa polyacrylic (te nui o te uta: 0.25g/g), ko te kaha tango o F - ka eke ki runga i te 99% ina rongoa he rite te rōrahi o te 100mg/L o F - wairewa wai; A, no te tukatuka 120 wa te rōrahi, neke atu i te 90% o F - ka taea te tango. I te wa e whakamahia ana ki te whakauru i te phosphate me te iodate, ka taea e te kaha adsorption te eke ki runga i te 100mg / g i raro i te ahua pai o te adsorption. Ka taea te whakamahi ano i nga mea kua whakamahia i muri i te whakakorenga ngawari me te maimoatanga aukati, he nui nga painga ohaoha.
He maha nga rangahau mo te whakaurunga me te maimoatanga o nga konganuku taumaha paitini penei i te arsenic, chromium, cadmium, me te mata ma te whakamahi i te nano ceria me ona rauemi hiato. He rereke te pH adsorption tino pai mo nga katote konganuku taumaha me nga ahuatanga rereke rereke. Hei tauira, ko te ahua kawakore ngoikore me te rītaha kūpapa ko te āhua adsorption pai rawa atu mo As (III), i te mea ko te ahua pai o te adsorption mo As (V) ka tutuki i raro i nga tikanga waikawa ngoikore, ka taea e te kaha adsorption te eke ki runga i te 110mg/g i raro i te rua. tikanga. I roto i te katoa, ko te whakahiatotanga o te nano ceria me ona rawa hiato ka taea te whakaurunga teitei me te tango reiti mo nga momo katote whakarewa taumaha i runga i te whanui pH.
I tetahi atu taha, he tino pai te mahi a te cerium oxide i runga i te nanomaterials i roto i te adsorbing organics i roto i te wai para, penei i te karaka waikawa, rhodamine B, Congo red, me etahi atu. te kaha adsorption i roto i te tangohanga o nga waikano waro, ina koa i te tangohanga o Congo whero, me te kaha adsorption o 942.7mg / g i roto i te 60 meneti.
2.2 Te tono o te nano ceria i roto i te tukanga waikura Arā
Ko te tukanga waikura teitei (AOPs mo te poto) e whakaarohia ana hei whakapai ake i te punaha maimoatanga anhydrous. Ko te tukanga o te waikura matatau, e mohiotia ana ano ko te hangarau o te waikura hohonu, e tohuhia ana e te hanga o te hydroxyl radical (· OH), superoxide radical (· O2 -), singlet oxygen, me etahi atu me te kaha o te kaha o te waikura. I raro i nga tikanga tauhohenga o te teitei o te wera me te pehanga, te hiko, te tangi, te whakamarama marama, te whakakorikori, me etahi atu. E ai ki nga huarahi rereke o te whakaputa i nga rauropi kore utu me nga tikanga tauhohenga, ka taea te wehea ki roto i te whakamaarama whakaahua, te whakamaarama makutu, te sonochemistry, te ozone. hāoratanga, hāoratanga hiko, hāora Fenton, aha atu (tirohia te Whakaahua 2).
Whakaahua 2 Whakar
Nano ceriahe whakakōkī kākāriki e whakamahia nuitia ana i roto i te hātepe hāora Arā. Na te tere o te huringa i waenga i te Ce3 + me te Ce4 + me te tere o te whakaemi-whakaititanga o te hāora i puta mai i te whakaurunga o te hāora me te tuku, he pai te kaha catalytic nano ceria. Ina whakamahia hei kaiwhakatairanga whakakorikori, ka taea hoki te whakapai ake i te kaha me te pumau. Ina whakamahia ana te nano ceria me ona rauemi hiato hei whakakorikori, ka rereke nga ahuatanga catalytic ki te ahua, te rahi o te matūriki, me nga rererangi karaihe e kitea ana, koinei nga take matua e pa ana ki a raatau mahi me te whakamahinga. E whakaponohia ana ko te iti ake o nga matūriki me te nui ake o te waahanga mata motuhake, ka nui ake te waahi hohe, me te kaha ake o te kaha catalytic. Ko te kaha catalytic o te mata tioata e kitea ana, mai i te kaha ki te ngoikore, kei roto i te raupapa o (100) mata karaihe>(110) mata karaihe>(111) mata karaihe, a ko te whakapumautanga he rereke.
Ko te Cerium oxide he mea hangarua. Ina whakahiahia te nanometer cerium oxide e nga whakaahua me te kaha teitei ake i te aputa roopu, ka hikaka nga irahiko roopu valence, ka puta te whanonga whakakotahitanga whakawhiti. Ko tenei whanonga ka whakatairanga i te tere o te hurihanga o Ce3 + me te Ce4 +, ka puta te kaha o te mahi photocatalytic o te nano ceria. Ka taea e te Photocatalysis te paheketanga tika o nga mea waro kaore he parahanga tuarua, no reira ko tana tono te hangarau tino ako i te mara o te nano ceria i AOPs. I tenei wa, ko te kaupapa matua ko te whakamaoritanga whakakinotanga o te waikano azo, te phenol, te chlorobenzene, me te wai para ho'oraa ma te whakamahi i nga whakakorikori he rereke nga momo ahua me nga titonga hiato. E ai ki te ripoata, i raro i te tikanga whakahiatotanga whakakorikori papai me nga tikanga tauira catalytic, ko te kaha whakaheke o enei matū ka taea te neke atu i te 80%, a ko te kaha tango o te waro waro katoa (TOC) ka eke ki te 40%.
Ko te Nano cerium oxide catalysis mo te whakahekenga o nga parahanga pararopi penei i te ozone me te hauwai peroxide tetahi atu hangarau kua akona nuitia. He rite ki te photocatalysis, ka aro ano ki te kaha o te nano ceria me nga momo ahua rereke, nga rererangi karaihe ranei me nga momo waikura catalytic composite mai i te cerium ki te whakapouri me te whakaheke i nga parahanga waro. I roto i enei tauhohenga, ka taea e nga whakakorikori te whakakorikori i te whakatipuranga o te maha o nga rauropi hohe mai i te ozone, i te hydrogen peroxide ranei, e patu ana i nga parahanga waro me te whakatutuki i nga kaha whakahekenga waiora. Na te whakaurunga o nga waikura i roto i te tauhohenga, ka kaha ake te kaha ki te tango i nga puhui waro. I roto i te nuinga o nga tauhohenga, ko te reiti tango whakamutunga o te matū i whäia ka eke ki te 100%, ka piki ake hoki te reiti tangohanga TOC.
I roto i te tikanga whakahaora matatau hiko, ko nga ahuatanga o te rauemi anode me te kaha nui o te kukuwhatanga o te hāora e whakatau ana i te kowhiringa o te tikanga whakangao hiko hiko mo te rongoa i nga parahanga waro. Ko te rauemi cathode tetahi take nui e whakatau ana i te hanga o te H2O2, a ko te hanga o te H2O2 e whakatau ana i te pai o te tikanga whakangao hiko hiko mo te rongoa i nga parahanga pararopi. Ko te rangahau mo te whakarereke i nga rawa hiko ma te whakamahi i te nano ceria kua aro nui ki te kainga me te ao. Ko te nuinga o nga Kairangahau te whakauru i te nano cerium oxide me ona rauemi hiato na roto i nga tikanga matū rereke ki te whakarereke i nga momo momo hiko, te whakapai ake i o raatau mahi hiko, na reira ka piki ake te mahi hiko me te tere tango whakamutunga.
Ko te ngaruiti me te ultrasound te nuinga o nga waahanga awhina nui mo nga tauira catalytic i runga ake nei. Ko te tango i te awhina ultrasonic hei tauira, ma te whakamahi i nga ngaru oro wiri me nga iarere teitei ake i te 25kHz ia hekona, e hia miriona nga mirumiru iti rawa ka hangaia i roto i te otinga i hangaia me tetahi kaihoko horoi motuhake. Ko enei mirumiru iti, i te wa e tere ana te pupuhi me te roha, ka whakaputa tonu i te pupuhi mirumiru, ka taea e nga rawa te whakawhiti tere me te horapa ki runga i te mata whakakorikori, he maha nga wa e pai ake ai te mahi catalytic.
3 Whakamutunga
Ka taea e Nano ceria me ona rauemi hiato te rongoa i nga katote me nga parahanga waro i roto i te wai, me te whai waahi nui ki nga waahi maimoatanga wai a meake nei. Heoi ano, ko te nuinga o nga rangahau kei roto tonu i te taiwhanga taiwhanga, a kia tere ai te tono mo te maimoatanga wai a muri ake nei, me tere tonu te whakatika i nga take e whai ake nei:
(1) Ko te utu whakarite mo te nanoCeO2Ko nga rauemi e hangai ana he mea nui i roto i te nuinga o a raatau tono mo te maimoatanga wai, kei roto tonu i te waahanga rangahau taiwhanga. Ko te torotoro i nga tikanga whakarite iti-iti, ngawari me te whai hua ka taea te whakahaere i te ahua me te rahi o nga rauemi e hangai ana ki te nano CeO2 kei te arotahi tonu ki te rangahau.
(2) Na te iti o te matūriki o nga rauemi nano CeO2, ko nga take hangarua me te whakahou i muri i te whakamahinga he mea nui ano hoki te aukati i to raatau tono. Ko te whakahiato me nga rawa kapia me nga taonga autō ka noho hei huarahi rangahau matua mo te whakarite rauemi me te hangarau hangarua.
(3) Ko te whakawhanaketanga o te mahi tahi i waenga i te hangarau whakamaarama wai rauemi e pa ana ki te mitanano CeO2 me te hangarau parakaingaki tuku iho ka tino whakatairanga i te whakamahinga o te hangarau whakangao rauemi nano CeO2 i roto i te waahi o te maimoatanga wai.
(4) He iti tonu nga rangahau mo te paitini o nga rauemi e pa ana ki te nano CeO2, me o raatau whanonga taiao me nga tikanga paitini i roto i nga punaha maimoatanga wai kaore ano kia whakatauhia. Ko te tikanga mo te maimoatanga parakaingaki, he maha nga wa e noho tahi ai nga parahanga maha, a ka pahekoheko nga parahanga noho tahi ki a ratou ano, na reira ka huri i nga ahuatanga o te mata me te paitini pea o nga mea nano. No reira, me tere tonu te whakahaere rangahau mo nga ahuatanga e pa ana.
Te wa tuku: Mei-22-2023