CeO2ရှားပါးမြေကြီးပစ္စည်းများ၏ အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဟိရှားပါးမြေဒြပ်စင် စီရီယမ်ထူးခြားသော အပြင်ဘက် အီလက်ထရွန်နစ် ဖွဲ့စည်းပုံ - 4f15d16s2 ရှိသည်။ ၎င်း၏ အထူး 4f အလွှာသည် အီလက်ထရွန်များကို ထိထိရောက်ရောက် သိမ်းဆည်းနိုင်ပြီး စီရီယမ်အိုင်းယွန်းများကို +3 valence အခြေအနေနှင့် +4 valence အခြေအနေတွင် ပြုမူစေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ CeO2 ပစ္စည်းများသည် အောက်ဆီဂျင်အပေါက်များ ပိုများပြီး အောက်ဆီဂျင်ကို သိုလှောင်ပြီး ထုတ်လွှတ်နိုင်သည့် အစွမ်းသတ္တိရှိသည်။ Ce (III) နှင့် Ce (IV) တို့၏အပြန်အလှန်ပြောင်းလဲခြင်းသည် CeO2 ပစ္စည်းများကို ထူးခြားစွာ ဓာတ်တိုးမှုလျှော့ချရေး ဓာတ်ပစ္စည်းများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ အစုလိုက်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ inorganic material အမျိုးအစားအသစ်ဖြစ်သော nano CeO2 သည် ၎င်း၏မြင့်မားသောတိကျသောမျက်နှာပြင်ဧရိယာ၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော အောက်ဆီဂျင်သိုလှောင်မှုနှင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်း၊ အောက်ဆီဂျင်အိုင်းယွန်းစီးကူးနိုင်မှု၊ redox စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အပူချိန်မြင့်မားသော လျင်မြန်သော အောက်ဆီဂျင်ပျံ့နှံ့မှုတို့ကြောင့် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အာရုံစိုက်ခံရပါသည်။ စွမ်းရည်။ လောလောဆယ်တွင် nano CeO2 ကို ဓာတ်ကူပစ္စည်းများ၊ ဓာတ်ကူပစ္စည်းသယ်ဆောင်သူများ သို့မဟုတ် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများ၊ တက်ကြွသောအစိတ်အပိုင်းများနှင့် စုပ်ယူနိုင်သောပစ္စည်းများအဖြစ် nano CeO2 ကိုအသုံးပြုသည့် သုတေသနအစီရင်ခံစာများနှင့် ဆက်စပ်အသုံးချပလီကေးရှင်းများစွာရှိသည်။
1. nanometer ၏ပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းcerium အောက်ဆိုဒ်
လက်ရှိတွင်၊ nano ceria အတွက် အသုံးများသော ပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများတွင် အဓိကအားဖြင့် ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနည်းလမ်းများ ပါဝင်သည်။ မတူညီသောဓာတုနည်းလမ်းများအရ၊ ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းများကို မိုးရွာသည့်နည်းလမ်း၊ hydrothermal နည်းလမ်း၊ solvothermal နည်းလမ်း၊ sol gel နည်းလမ်း၊ microemulsion နည်းလမ်းနှင့် electrodeposition method ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနည်းလမ်းသည် အဓိကအားဖြင့် ကြိတ်ခွဲသည့်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။
1.1 ကြိတ်နည်း
nano ceria ပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် ကြိတ်ခွဲခြင်းနည်းလမ်းသည် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာခြင်း၊ ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်မှု၊ မြန်ဆန်သောလုပ်ဆောင်မှုနှုန်းနှင့် ခိုင်မာသောလုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းတို့ရှိသည့် သဲကြိတ်ခြင်းကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းသည် လက်ရှိ nano ceria စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အရေးကြီးဆုံး စီမံဆောင်ရွက်သည့် နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ nano cerium oxide polishing powder ၏ပြင်ဆင်မှုသည် ယေဘုယျအားဖြင့် calcination နှင့် sand grinding ပေါင်းစပ်မှုကိုလက်ခံပြီး cerium အခြေပြု denitration catalysts ၏ကုန်ကြမ်းများကို သဲကြိတ်ခြင်းကိုအသုံးပြု၍ calcination သို့မဟုတ် calcination ပြီးနောက်ကုသမှုအတွက်ရောစပ်ထားသည်။ ကွဲပြားသော အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားသဲကြိတ်ခွဲမှုအချိုးများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ ဆယ်ဂဏန်းမှရာပေါင်းများစွာအထိ နာနိုမီတာအထိ ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သည်။
1.2 မိုးရွာသွန်းမှုနည်းလမ်း
မိုးရွာခြင်းနည်းလမ်းသည် မိုးရွာခြင်း၊ ခွဲထုတ်ခြင်း၊ ဆေးကြောခြင်း၊ အခြောက်ခံခြင်းနှင့် သင့်လျော်သောပျော်ရည်များတွင် ပျော်ဝင်နေသော ကုန်ကြမ်းများကို ကယ်လ်စီယမ်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် အစိုင်အခဲမှုန့်ကို ပြင်ဆင်သည့်နည်းလမ်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ ရိုးရှင်းသောပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ ထိရောက်မှုမြင့်မားပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာခြင်းစသည့် အားသာချက်များဖြင့် မိုးရွာသွန်းသည့်နည်းလမ်းကို ရှားရှားပါးပါးမြေကြီးနှင့် ညစ်ပတ်သော နာနိုပစ္စည်းများပြင်ဆင်မှုတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။ ၎င်းသည် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် nano ceria နှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို ပြင်ဆင်ရာတွင် အသုံးများသောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် nano ceria ကို မတူညီသော ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားဖြင့် မိုးရွာသည့်အပူချိန်၊ ပစ္စည်းအာရုံစူးစိုက်မှု၊ pH တန်ဖိုး၊ မိုးရွာသွန်းမှုအမြန်နှုန်း၊ နှိုးဆော်သည့်အမြန်နှုန်း၊ ပုံစံခွက်စသည်ဖြင့် ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ အသုံးများသောနည်းလမ်းများမှာ ယူရီးယားပြိုကွဲခြင်းမှ ထုတ်ပေးသော အမိုးနီးယားမှ စီရီယမ်အိုင်းယွန်းများ၏ မိုးရေကို မှီခိုအားထားခြင်းဖြစ်သည်။ nano ceria microspheres ၏ပြင်ဆင်မှုကို citrate အိုင်းယွန်းများဖြင့်ထိန်းချုပ်ထားသည်။ တစ်နည်းအားဖြင့် ဆိုဒီယမ် citrate ၏ hydrolysis မှထုတ်ပေးသော OH မှ စီရီယမ်အိုင်းယွန်းများကို စုပ်ယူနိုင်ပြီး nano ceria microspheres ကဲ့သို့သော အပေါက်များကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် ပေါက်ဖွားပြီး ကယ်လ်စီယမ်ပြုလုပ်ထားသည်။
1.3 Hydrothermal နှင့် solvothermal နည်းလမ်းများ
ဤနည်းလမ်းနှစ်ခုသည် ပိတ်ထားသောစနစ်ရှိ အရေးကြီးသောအပူချိန်တွင် အပူချိန်မြင့်ခြင်းနှင့် ဖိအားမြင့်တုံ့ပြန်မှုဖြင့် ထုတ်ကုန်များကို ပြင်ဆင်သည့်နည်းလမ်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ တုံ့ပြန်မှုအရည်သည် ရေဖြစ်သောအခါ၊ ၎င်းကို hydrothermal method ဟုခေါ်သည်။ တူညီသောအားဖြင့်၊ တုံ့ပြန်မှုပျော်ဝင်မှုသည် အော်ဂဲနစ်အရည်ပျော်ပစ္စည်းဖြစ်သောအခါ ၎င်းကို solvothermal method ဟုခေါ်သည်။ ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော နာနိုအမှုန်များသည် မြင့်မားသောသန့်ရှင်းမှု၊ ပျံ့နှံ့မှုကောင်းမွန်ပြီး တူညီသောအမှုန်များ အထူးသဖြင့် မတူညီသော morphologies သို့မဟုတ် အထူးသလင်းကျောက်များဖြင့် ထိတွေ့ထားသော နာနိုအမှုန်များဖြစ်သည်။ ပေါင်းခံရေထဲတွင် စီရီယမ်ကလိုရိုက်ကို အရည်ပျော်အောင် မွှေပြီး ဆိုဒီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်ကို ထည့်ပါ။ (111) နှင့် (110) ပုံဆောင်ခဲလေယာဉ်များဖြင့် စီရီယမ်အောက်ဆိုဒ် နာနိုရော့များကို ပြင်ဆင်ရန် 170 ℃ တွင် ဟိုက်ဒရိုအပူဖြင့် တုံ့ပြန်ပါ။ တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့်၊ ထိတွေ့နေသော ပုံဆောင်ခဲလေယာဉ်များတွင် (110) ပုံဆောင်ခဲ အချိုးအစားကို တိုးမြှင့်နိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ ဓာတ်ပစ္စည်းများ လုပ်ဆောင်ချက်ကို ပိုမိုအားကောင်းစေသည်။ တုံ့ပြန်မှုပျော်ဝင်နိုင်စွမ်းနှင့် မျက်နှာပြင် ligand များကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် အထူး hydrophilicity သို့မဟုတ် lipophilicity ဖြင့် nano ceria အမှုန်များကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ aqueous အဆင့်သို့ acetate ions ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် ရေတွင် monodisperse hydrophilic cerium oxide nanoparticles များကို ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ ဝင်ရိုးစွန်းမဟုတ်သော ပျော်ရည်တစ်မျိုးကိုရွေးချယ်ကာ တုံ့ပြန်မှုအတွင်း oleic acid အဖြစ် ligand အဖြစ်မိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့်၊ monodisperse lipophilic ceria nanoparticles များကို ဝင်ရိုးစွန်းမဟုတ်သော အော်ဂဲနစ်ပျော်ရည်များတွင် ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ (ပုံ ၁ ကိုကြည့်ပါ)
ပုံ 1 Monodisperse လုံးပတ်ချာချာ nano ceria နှင့် rod-shaped nano ceria
1.4 Sol gel နည်းလမ်း
sol gel နည်းလမ်းသည် အချို့သော သို့မဟုတ် များစွာသော ဒြပ်ပေါင်းများကို ရှေ့ပြေးအဖြစ် အသုံးပြုကာ sol အဖြစ် အရည်အဆင့်တွင် hydrolysis ကဲ့သို့သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများကို လုပ်ဆောင်ကာ အိုမင်းပြီးနောက် ဂျယ်ပုံစံဖြစ်လာကာ နောက်ဆုံးတွင် ultrafine အမှုန့်များကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် ခြောက်သွေ့ပြီး calcines ပြုလုပ်သည့် နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် အစီရင်ခံစာများစွာတွင်ဖော်ပြထားသော စီရီယမ်သံ၊ စီရီယမ်တိုက်တေနီယမ်၊ စီရီယမ်ဇာကွန်နီယမ်နှင့် အခြားပေါင်းစပ်နာနိုအောက်ဆိုဒ်များကဲ့သို့သော အလွန်ပြန့်ကျဲနေသော အစိတ်အပိုင်းပေါင်းစုံ nano ceria ပေါင်းစပ်နာနိုပစ္စည်းများကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အထူးသင့်လျော်ပါသည်။
1.5 အခြားနည်းလမ်းများ
အထက်ပါနည်းလမ်းများအပြင် micro lotion နည်းလမ်း၊ microwave synthesis method၊ electrodeposition method၊ plasma flame combustion method၊ ion-exchange membrane electrolysis method နှင့် အခြားသော နည်းလမ်းများစွာလည်း ရှိပါသည်။ ဤနည်းလမ်းများသည် nano ceria ၏ သုတေသနနှင့် အသုံးချခြင်းအတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။
ရေသန့်စင်မှုတွင် 2-nanometer စီရီယမ်အောက်ဆိုဒ်ကို အသုံးပြုခြင်း။
စီရီယမ်သည် ရှားပါးသောဒြပ်စင်များကြားတွင် အပေါများဆုံးဒြပ်စင်ဖြစ်ပြီး စျေးနှုန်းချိုသာပြီး ကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုထားသည်။ နာနိုမီတာ စီရီယာနှင့် ၎င်း၏ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့၏ တိကျသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာ၊ မြင့်မားသော ဓာတ်ပြုလှုပ်ရှားမှုနှင့် ကောင်းမွန်သော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုတို့ကြောင့် ရေသန့်စင်မှုနယ်ပယ်တွင် များစွာအာရုံစိုက်လာခဲ့သည်။
2.1 လျှောက်လွှာNano Cerium Oxideစုပ်ယူမှုနည်းလမ်းဖြင့် ရေသန့်စင်ခြင်း။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ အီလက်ထရွန်းနစ်စက်မှုလုပ်ငန်းကဲ့သို့သော စက်မှုလုပ်ငန်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ လေးလံသောသတ္တုအိုင်းယွန်းနှင့် ဖလိုရင်းအိုင်းယွန်းများကဲ့သို့သော ညစ်ညမ်းစေသောရေဆိုးများ အများအပြားကို စွန့်ပစ်ခဲ့သည်။ ခြေရာခံအာရုံစူးစိုက်မှုတွင်ပင်၊ ၎င်းသည် ရေနေသတ္တဝါများနှင့် လူ့ပတ်ဝန်းကျင်ကို သိသိသာသာထိခိုက်စေနိုင်သည်။ အသုံးများသောနည်းလမ်းများတွင် ဓာတ်တိုးခြင်း၊ flotation၊ reverse osmosis၊ adsorption၊ nanofiltration၊ biosorption အစရှိသည်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ ၎င်းတို့ထဲတွင် ရိုးရှင်းသောလုပ်ဆောင်ချက်၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်း၍ ကုသမှုထိရောက်မှုမြင့်မားခြင်းကြောင့် စုပ်ယူမှုနည်းပညာကို မကြာခဏအသုံးပြုပါသည်။ Nano CeO2 ပစ္စည်းများတွင် တိကျသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာ မြင့်မားပြီး မျက်နှာပြင်ကို စုပ်ယူနိုင်သည့် လုပ်ဆောင်ချက် မြင့်မားပြီး ရေထဲမှ အန္တရာယ်ရှိသော အိုင်းယွန်းများကို စုပ်ယူရန်နှင့် ဖယ်ရှားရန်အတွက် porous nano CeO2 နှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစီရင်ခံစာများစွာရှိသည်။
လေ့လာမှုအရ နာနိုစီရီယာသည် အက်စစ်ဓာတ်အားနည်းသော အခြေအနေအောက်တွင် ရေတွင် F အတွက် အားကောင်းသော စုပ်ယူနိုင်စွမ်းရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ F - 100mg/L နှင့် pH = 5-6 ၏ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှုရှိသောအဖြေတစ်ခုတွင်၊ F အတွက် စုပ်ယူနိုင်စွမ်းမှာ 23mg/g ဖြစ်ပြီး၊ F ၏ ဖယ်ရှားမှုနှုန်းမှာ 85.6% ဖြစ်သည်။ ၎င်းကို polyacrylic acid resin ball (Loading amount: 0.25g/g) ပေါ်သို့ တင်ပြီးနောက် F ၏ ဖယ်ရှားနိုင်စွမ်းသည် 99% ကျော်အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည် - aqueous solution 100mg/L - aqueous solution; အသံအတိုးအကျယ် အဆ 120 ကို လုပ်ဆောင်သောအခါ၊ F ၏ 90% ကျော်ကို ဖယ်ရှားနိုင်သည်။ ဖော့စဖိတ်နှင့် အိုင်အိုဒိတ်ကို စုပ်ယူရာတွင် အသုံးပြုသည့်အခါ၊ စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်သည် သက်ဆိုင်ရာ အကောင်းဆုံး စုပ်ယူမှုအခြေအနေအောက်တွင် 100mg/g ကျော်အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ အသုံးပြုထားသော ပစ္စည်းကို ရိုးရှင်းသော စုပ်ယူမှု နှင့် ပျော့ပျောင်းစေသော ကုသမှုပြီးနောက် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်ပြီး စီးပွားရေးအကျိုးအမြတ် မြင့်မားသည်။
အာဆင်းနစ်၊ ခရိုမီယမ်၊ ကက်မီယမ်နှင့် နာနိုစီရီယာနှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ အဆိပ်ရှိသော လေးလံသောသတ္တုများကို စုပ်ယူခြင်းနှင့် ကုသခြင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများစွာရှိသည်။ အကောင်းမွန်ဆုံး စုပ်ယူမှု pH သည် မတူညီသော valence states ရှိသော heavy metal ion အတွက် ကွဲပြားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ကြားနေဘက်လိုက်မှုရှိသော အားနည်းသော အယ်ကာလိုင်းအခြေအနေတွင် As (III အတွက် အကောင်းဆုံး စုပ်ယူမှုအခြေအနေ) ရှိပြီး As (V) အတွက် အကောင်းဆုံး စုပ်ယူမှုအခြေအနေသည် အက်စစ်ဓာတ်အားနည်းသော အခြေအနေအောက်တွင် ရရှိပြီး စုပ်ယူမှုစွမ်းရည် 110mg/g နှစ်ခုလုံးအောက်တွင် ရရှိနိုင်သည်၊ အခြေအနေများ ယေဘုယျအားဖြင့်၊ nano ceria နှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ အကောင်းဆုံးပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုသည် ကျယ်ပြန့်သော pH အကွာအဝေးထက် လေးလံသောသတ္တုအိုင်းယွန်းအမျိုးမျိုးအတွက် မြင့်မားသောစုပ်ယူမှုနှင့် ဖယ်ရှားမှုနှုန်းကို ရရှိနိုင်သည်။
အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ စီရီယမ်အောက်ဆိုဒ်အခြေခံသည့် နာနိုပစ္စည်းများသည် အက်ဆစ်လိမ္မော်ရောင်၊ ရိုဒမင်း B၊ ကွန်ဂိုအနီရောင်စသည်ဖြင့် ရေဆိုးအတွင်းရှိ အော်ဂဲနစ်များကို စုပ်ယူရာတွင် ထူးထူးခြားခြား စွမ်းဆောင်မှုရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့် လက်ရှိသတင်းထုတ်ပြန်ချက်များတွင်၊ လျှပ်စစ်ဓာတုနည်းများဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော nano ceria porous စက်လုံးများသည် မြင့်မားသည်။ စုပ်ယူမှုစွမ်းရည် 942.7mg/g မိနစ် 60 အတွင်း၊ အထူးသဖြင့် ကွန်ဂိုအနီရောင်ကို ဖယ်ရှားရာတွင် အော်ဂဲနစ်ဆိုးဆေးများကို ဖယ်ရှားရာတွင် စုပ်ယူနိုင်စွမ်းရှိသည်။
2.2 Advanced oxidation process တွင် nano ceria ကို အသုံးပြုခြင်း။
Advanced oxidation process (AOPs အတိုကောက်) သည် ရှိပြီးသား anhydrous treatment system ကို တိုးတက်စေရန် အဆိုပြုပါသည်။ နက်ရှိုင်းသော ဓာတ်တိုးနည်းပညာဟုလည်း လူသိများသော အဆင့်မြင့် ဓာတ်တိုးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် ဟိုက်ဒရော့ဇင်ရယ်ဒီကယ် (· OH)၊ superoxide radical (· O2 -)၊ singlet အောက်ဆီဂျင် စသည်တို့ကို အားကောင်းသော ဓာတ်တိုးနိုင်စွမ်းရှိသော ထုတ်လုပ်မှုဖြင့် ထင်ရှားစေသည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် ဖိအား၊ လျှပ်စစ်၊ အသံ၊ အလင်းဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှု၊ ဓာတ်ကူပစ္စည်း စသည်တို့၏ တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများအောက်တွင် ဖရီးရယ်ဒီကယ်များနှင့် တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများကို ကွဲပြားသောနည်းလမ်းများဖြင့် photochemical oxidation၊ catalytic wet oxidation၊ sonochemistry oxidation၊ ozone ဟူ၍ ပိုင်းခြားနိုင်ပါသည်။ ဓာတ်တိုးခြင်း၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်တိုးခြင်း၊ Fenton ဓာတ်တိုးခြင်း စသည်တို့ (ပုံ 2 ကိုကြည့်ပါ)။
ပုံ 2 အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်းနှင့် နည်းပညာအဆင့်မြင့် ဓာတ်တိုးခြင်းဖြစ်စဉ်ကို ပေါင်းစပ်ခြင်း။
နာနိုစီရီယာAdvanced oxidation process တွင် အသုံးများသော ကွဲပြားသော ဓာတ်ကူပစ္စည်း တစ်ခုဖြစ်သည်။ Ce3+ နှင့် Ce4+ အကြား လျင်မြန်သော ပြောင်းလဲမှုနှင့် အောက်ဆီဂျင် စုပ်ယူမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုတို့ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဓာတ်တိုးခြင်း- လျင်မြန်သော ဓာတ်တိုးမှု လျော့ပါးမှု ကြောင့်၊ nano ceria သည် ဓာတ်ပြုနိုင်စွမ်း ကောင်းမွန်ပါသည်။ ဓာတ်ကူပစ္စည်းမြှင့်တင်သူအဖြစ် အသုံးပြုသောအခါ၊ ၎င်းသည် ဓာတ်ပစ္စည်းများ၏စွမ်းရည်နှင့် တည်ငြိမ်မှုကိုလည်း ထိထိရောက်ရောက် မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ nano ceria နှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို ဓာတ်ကူပစ္စည်းအဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ၊ ဓာတ်ပစ္စည်းများ၏ ဂုဏ်သတ္တိများသည် ၎င်းတို့၏စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသုံးချမှုကို ထိခိုက်စေသည့် အဓိကအကြောင်းရင်းများဖြစ်သည့် morphology၊ particle size နှင့် exposed crystal planes တို့နှင့် အလွန်ကွာခြားပါသည်။ အမှုန်အမွှားငယ်များ နှင့် သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာ ပိုကြီးလေ ၊ သက်ဆိုင်ရာ တက်ကြွသော နေရာ နှင့် ဓာတ်ပြုနိုင်စွမ်း အားကောင်းလေ ဖြစ်သည်ဟု ယေဘုယျအားဖြင့် ယုံကြည်ကြသည်။ ထိတွေ့နေသော သလင်းကျောက်မျက်နှာပြင်၏ ဓာတ်ပြုနိုင်စွမ်းသည် အားကောင်းရာမှ အားနည်းသည် အထိ (100) ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်> (110) ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်> (111) ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်၏ အစီအစဥ်ဖြစ်ပြီး သက်ဆိုင်သော တည်ငြိမ်မှုသည် ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်သည်။
စီရီယမ်အောက်ဆိုဒ်သည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ နာနိုမီတာ စီရီယမ်အောက်ဆိုဒ်ကို band gap ထက် စွမ်းအင်မြင့်မားသော ဖိုတွန်များဖြင့် ရောင်ခြည်ဖြာထွက်သောအခါ၊ valence band အီလက်ထရွန်များ စိတ်လှုပ်ရှားလာပြီး အသွင်ကူးပြောင်းမှု ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခြင်း အပြုအမူ ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဤအပြုအမူသည် Ce3+ နှင့် Ce4+ ၏ ပြောင်းလဲမှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး၊ nano ceria ၏ ပြင်းထန်သော photocatalytic လုပ်ဆောင်ချက်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Photocatalysis သည် ဆင့်ပွားလေထုညစ်ညမ်းမှုမရှိဘဲ အော်ဂဲနစ်ဒြပ်စင်များ တိုက်ရိုက်ပျက်စီးခြင်းကို ရရှိနိုင်သောကြောင့် ၎င်း၏အသုံးချမှုသည် AOPs ရှိ nano ceria နယ်ပယ်တွင် လေ့လာအများဆုံးနည်းပညာဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ အဓိကအာရုံစိုက်သည်မှာ azo dyes၊ phenol၊ chlorobenzene နှင့် ဆေးဝါးရေဆိုးများ၏ ဓာတ်ပြုခြင်းအား ကွဲပြားသော morphologies နှင့် composite compositions များဖြင့် ဓါတ်ကူပစ္စည်းများကို အသုံးပြုထားသည်။ အစီရင်ခံစာအရ၊ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ဓာတ်ကူပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုနည်းလမ်းနှင့် ဓာတ်ပြုမှုပုံစံအခြေအနေများအောက်တွင်၊ ဤအရာများ၏ ဆုတ်ယုတ်မှုစွမ်းရည်သည် ယေဘူယျအားဖြင့် 80% ကျော်အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး စုစုပေါင်းအော်ဂဲနစ်ကာဗွန် (TOC) ၏ ဖယ်ရှားနိုင်မှုစွမ်းရည်သည် 40% ကျော်အထိရောက်ရှိနိုင်ပါသည်။
အိုဇုန်းနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်ကဲ့သို့သော အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှုကို ချေဖျက်ရန်အတွက် နာနိုစီရီယမ်အောက်ဆိုဒ် ဓာတ်ပစ္စည်းများသည် ကျယ်ပြန့်စွာလေ့လာထားသော နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ photocatalysis နှင့်ဆင်တူသည်၊ ၎င်းသည် မတူညီသော morphologies သို့မဟုတ် crystal planes များပါရှိသော nano ceria ၏စွမ်းရည်နှင့် မတူညီသော cerium အခြေပြုဓာတ်ကူပစ္စည်း oxidants များကို oxidize နှင့် degradation ပြုလုပ်ရန် အာရုံစိုက်ပါသည်။ ထိုကဲ့သို့သော တုံ့ပြန်မှုများတွင် ဓာတ်ကူပစ္စည်းများသည် အိုဇုန်း သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်မှ တက်ကြွသော အစွန်းရောက်အမြောက်အများကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှုများကို တိုက်ခိုက်ကာ ပိုမိုထိရောက်သော ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်မှုစွမ်းရည်များကို ရရှိစေသည်။ ဓာတ်ပြုမှုတွင် အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှုကြောင့် အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများကို ဖယ်ရှားနိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ တုံ့ပြန်မှုအများစုတွင်၊ ပစ်မှတ်အရာဝတ္ထု၏နောက်ဆုံးဖယ်ရှားမှုနှုန်းသည် 100% သို့ရောက်ရှိနိုင်သည် သို့မဟုတ် ချဉ်းကပ်နိုင်ပြီး TOC ဖယ်ရှားမှုနှုန်းမှာလည်း ပိုမိုမြင့်မားသည်။
electrocatalytic အဆင့်မြင့်ဓာတ်တိုးနည်းတွင်၊ မြင့်မားသောအောက်ဆီဂျင်ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်နှင့် အလားအလာလွန်ကဲသော anode ပစ္စည်း၏ဂုဏ်သတ္တိများသည် အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှုကိုကုသရန်အတွက် electrocatalytic အဆင့်မြင့်ဓာတ်တိုးနည်းလမ်း၏ရွေးချယ်နိုင်စွမ်းကို ဆုံးဖြတ်သည်။ cathode ပစ္စည်းသည် H2O2 ထုတ်လုပ်မှုကို ဆုံးဖြတ်သည့် အရေးကြီးသောအချက်ဖြစ်ပြီး H2O2 ထုတ်လုပ်မှုသည် အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှုကို ကုသရန်အတွက် electrocatalytic အဆင့်မြင့်ဓာတ်တိုးနည်းလမ်း၏ ထိရောက်မှုကို ဆုံးဖြတ်သည်။ nano ceria ကို အသုံးပြု၍ လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုအား ပြည်တွင်း၌သာမက နိုင်ငံတကာတွင်ပါ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အာရုံစိုက်လာခဲ့သည်။ သုတေသီများသည် မတူညီသောလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများကိုမွမ်းမံပြင်ဆင်ရန်၊ ၎င်းတို့၏လျှပ်ကူးပစ္စည်းဆိုင်ရာလုပ်ဆောင်ချက်ကိုတိုးတက်စေရန်နှင့် electrocatalytic လုပ်ဆောင်ချက်ကိုတိုးမြင့်စေပြီး နောက်ဆုံးဖယ်ရှားမှုနှုန်းကိုတိုးမြှင့်ရန်အတွက် သုတေသီများသည် ကွဲပြားသောဓာတုနည်းလမ်းများဖြင့် နာနိုစီရီယမ်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို မိတ်ဆက်ကြသည်။
မိုက်ခရိုဝေ့နှင့် အာထရာဆောင်းများသည် အထက်ဖော်ပြပါ ဓာတ်ပစ္စည်းများအတွက် အရေးကြီးသော အရန်အစီအမံများ ဖြစ်လေ့ရှိသည်။ ဥပမာအနေဖြင့် ultrasonic အကူအညီကိုယူပြီး၊ တစ်စက္ကန့်လျှင် 25kHz ထက်မြင့်သော တုန်ခါမှုအသံလှိုင်းများကို အသုံးပြု၍ အထူးဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော သန့်စင်ဆေးရည်ဖြင့် ဖော်စပ်ထားသော သန်းပေါင်းများစွာသော အလွန်သေးငယ်သော ပူဖောင်းများကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဤပူဖောင်းငယ်များသည် လျင်မြန်စွာ ဖိသိပ်ခြင်းနှင့် ချဲ့ထွင်နေစဉ်အတွင်း၊ ပစ္စည်းများသည် ဓာတ်ကူပစ္စည်းမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လျင်မြန်စွာ ဖလှယ်နိုင်စေရန်နှင့် ပျံ့သွားစေရန် bubble implosion ကို အဆက်မပြတ်ထုတ်လုပ်ပေးကာ မကြာခဏဆိုသလို ဓာတ်ပြုနိုင်စွမ်းကို တိုးမြင့်စေသည်။
3 နိဂုံး
Nano ceria နှင့် ၎င်း၏ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် ရေတွင် အိုင်းယွန်းများနှင့် အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှုများကို ထိရောက်စွာ ကုသပေးနိုင်ပြီး အနာဂတ်ရေသန့်စင်မှုနယ်ပယ်တွင် အရေးပါသောအသုံးချနိုင်သည့်အလားအလာများရှိသည်။ သို့သော်လည်း သုတေသနအများစုသည် ဓာတ်ခွဲခန်းအဆင့်တွင်ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး အနာဂတ်တွင် ရေသန့်စင်မှုတွင် လျင်မြန်စွာအသုံးချနိုင်စေရန်အတွက် အောက်ပါကိစ္စရပ်များကို အရေးတကြီးဖြေရှင်းရန် လိုအပ်ပါသေးသည်။
(၁) nano ၏ ပြင်ဆင်မှုကုန်ကျစရိတ်မှာ အလွန်မြင့်မားသည်။CeO2အခြေခံပစ္စည်းများသည် ဓာတ်ခွဲခန်းသုတေသနအဆင့်တွင်ရှိနေဆဲဖြစ်သော ရေသန့်စင်မှုတွင် ၎င်းတို့၏အသုံးပြုမှုအများစုအတွက် အရေးကြီးသောအချက်တစ်ခုအဖြစ် ရှိနေသေးသည်။ nano CeO2 အခြေခံပစ္စည်းများ၏ ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အရွယ်အစားကို ထိန်းညှိနိုင်သည့် ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော၊ ရိုးရှင်းပြီး ထိရောက်သော ပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများကို စူးစမ်းရှာဖွေခြင်းသည် သုတေသန၏ အဓိက ဦးတည်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။
(2) nano CeO2 အခြေခံပစ္စည်းများ၏ သေးငယ်သော အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားကြောင့်၊ အသုံးပြုပြီးနောက် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းနှင့် ပြန်လည်ထုတ်လုပ်ခြင်းဆိုင်ရာ ပြဿနာများသည် ၎င်းတို့၏ အသုံးချမှုကို ကန့်သတ်သည့် အရေးကြီးသောအချက်များဖြစ်သည်။ ၎င်းကို အစေးထွက်ပစ္စည်းများ သို့မဟုတ် သံလိုက်ပစ္စည်းများဖြင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် ၎င်း၏ပစ္စည်းပြင်ဆင်ခြင်းနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းနည်းပညာအတွက် အဓိက သုတေသနလမ်းညွှန်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။
(၃) nano CeO2 အခြေခံပစ္စည်း ရေသန့်စင်နည်းပညာနှင့် မိရိုးဖလာ မိလ္လာသန့်စင်ခြင်းနည်းပညာတို့အကြား ပူးတွဲလုပ်ငန်းစဉ်ကို ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေခြင်းသည် ရေသန့်စင်မှုနယ်ပယ်တွင် nano CeO2 အခြေပြု ပစ္စည်းဓာတ်ကူပစ္စည်းနည်းပညာကို အသုံးချမှုကို များစွာမြှင့်တင်ပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။
(၄) nano CeO2 အခြေခံပစ္စည်းများ၏ အဆိပ်သင့်မှုဆိုင်ရာ သုတေသနပြုမှုမှာ အကန့်အသတ်ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး၊ ရေသန့်စင်မှုစနစ်များတွင် ၎င်းတို့၏ ပတ်ဝန်းကျင်အပြုအမူနှင့် အဆိပ်သင့်မှု ယန္တရားကို မဆုံးဖြတ်ရသေးပါ။ အမှန်တကယ် မိလ္လာ သန့်စင်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင် မကြာခဏ ညစ်ညမ်းစေသော ညစ်ညမ်းမှုများ အများအပြား တည်ရှိနေခြင်းနှင့် အတူရှိနေသော လေထုညစ်ညမ်းမှုများသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိကာ မျက်နှာပြင်သွင်ပြင်လက္ခဏာများနှင့် နာနိုပစ္စည်းများ၏ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော အဆိပ်အတောက်များကို ပြောင်းလဲစေသည်။ ထို့ကြောင့် သက်ဆိုင်ရာကဏ္ဍများနှင့်ပတ်သက်၍ သုတေသနများ ပိုမိုလုပ်ဆောင်ရန် အရေးတကြီး လိုအပ်နေပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- မေ ၂၂-၂၀၂၃