सेरियम अक्साइडको संश्लेषण र परिमार्जन र उत्प्रेरकमा यसको प्रयोग

संश्लेषण र परिमार्जनमा अध्ययन गर्नुहोस्सेरियम अक्साइड नैनोमेटेरियल

को संश्लेषणceria nanomaterialsयसमा वर्षा, कोप्रेसिपिटेशन, हाइड्रोथर्मल, मेकानिकल संश्लेषण, दहन संश्लेषण, सोल जेल, माइक्रो लोशन र पाइरोलिसिस समावेश छ, जसमध्ये मुख्य संश्लेषण विधिहरू वर्षा र हाइड्रोथर्मल हुन्। हाइड्रोथर्मल विधि सरल, सबैभन्दा किफायती, र थप मुक्त विधि मानिन्छ। हाइड्रोथर्मल विधिको मुख्य चुनौती नैनोस्केल मोर्फोलोजी नियन्त्रण गर्नु हो, जसको विशेषताहरू नियन्त्रण गर्न सावधानीपूर्वक समायोजन आवश्यक छ।

को परिमार्जनसेरियाधेरै विधिहरू मार्फत बृद्धि गर्न सकिन्छ: (१) सेरिया जालीमा कम मूल्य वा सानो आकारको साथ अन्य धातु आयनहरू डोपिङ। यो विधिले संलग्न धातु अक्साइडको कार्यसम्पादनलाई मात्र सुधार गर्न सक्दैन, तर नयाँ भौतिक र रासायनिक गुणहरूको साथ नयाँ स्थिर सामग्रीहरू पनि बनाउन सक्छ। (२) सक्रिय कार्बन, ग्राफिन, आदि जस्ता उपयुक्त क्यारियर सामग्रीहरूमा सेरिया वा यसको डोप गरिएको एनालगहरू फैलाउनुहोस्।सेरियम अक्साइडसुन, प्लेटिनम, र प्यालेडियम जस्ता धातुहरू फैलाउनको लागि वाहकको रूपमा पनि सेवा गर्न सक्छ। सेरियम डाइअक्साइड आधारित सामग्रीको परिमार्जनमा मुख्यतया ट्रान्जिसन धातुहरू, दुर्लभ क्षार/क्षार पृथ्वी धातुहरू, दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू, र बहुमूल्य धातुहरू प्रयोग गरिन्छ, जसमा राम्रो गतिविधि र थर्मल स्थिरता हुन्छ।

को आवेदनसेरियम अक्साइडर कम्पोजिट उत्प्रेरकहरू

1, ceria को विभिन्न morphologies को आवेदन

लौरा र अन्य। तीन प्रकारका सेरिया मोर्फोलजी चरण रेखाचित्रहरूको निर्धारण रिपोर्ट गर्‍यो, जसले क्षार एकाग्रता र हाइड्रोथर्मल उपचार तापमानको प्रभावलाई अन्तिममा जोड्दछ।CeO2नैनो संरचना आकारविज्ञान। परिणामहरूले संकेत गर्दछ कि उत्प्रेरक गतिविधि सीधा Ce3+/Ce4+ अनुपात र सतह अक्सिजन रिक्तता एकाग्रतासँग सम्बन्धित छ। Wei et al। संश्लेषित तीन Pt/CeO2विभिन्न क्यारियर मोर्फोलोजीहरू भएका उत्प्रेरकहरू (रड जस्तै (CeO2-R), घन (CeO2-C), र अष्टहेड्रल (CeO2-O), जुन C2H4 को कम-तापमान उत्प्रेरक ओक्सीकरणको लागि विशेष रूपमा उपयुक्त छ। बियान एट अल। को एक श्रृंखला तयारCeO2 nanomaterialsरड-आकारको, घन, दानेदार, र अष्टहेड्रल मोर्फोलोजीको साथ, र उत्प्रेरकहरू लोड भएको पत्ता लाग्यो।CeO2 न्यानो कणहरू(5Ni/NPs) ले धेरै उच्च उत्प्रेरक गतिविधि र अन्य प्रकारका उत्प्रेरकहरू भन्दा राम्रो स्थिरता प्रदर्शन गरेको छ।CeO2समर्थन।

2. पानीमा प्रदूषकहरूको उत्प्रेरक गिरावट

सेरियम अक्साइडचयन गरिएको जैविक यौगिकहरू हटाउनका लागि प्रभावकारी ओजोन अक्सीकरण उत्प्रेरकको रूपमा मान्यता प्राप्त छ। Xiao et al। पत्ता लगायो कि Pt न्यानोकणहरू नजिकको सम्पर्कमा छन्CeO2उत्प्रेरक सतहमा र बलियो अन्तरक्रियाहरू पार गर्दछ, जसले ओजोन विघटन गतिविधिमा सुधार गर्दछ र अधिक प्रतिक्रियाशील अक्सिजन प्रजातिहरू उत्पादन गर्दछ, जसले टोल्युइनको अक्सीकरणमा योगदान गर्दछ। झाङ लान्हे र अन्यले डोप तयार पारेCeO2/Al2O3 उत्प्रेरक। डोप गरिएको धातु अक्साइडहरूले जैविक यौगिकहरू र O3 बीचको प्रतिक्रियाको लागि प्रतिक्रिया स्थान प्रदान गर्दछ, परिणामस्वरूप उच्च उत्प्रेरक प्रदर्शन।CeO2/Al2O3 र उत्प्रेरक सतहमा सक्रिय साइटहरूमा वृद्धि

त्यसैले धेरै अध्ययनहरूले देखाएको छसेरियम अक्साइडकम्पोजिट उत्प्रेरकहरूले फोहोर पानीको उत्प्रेरक ओजोन प्रशोधनको क्षेत्रमा रिक्लसिट्रान्ट जैविक सूक्ष्म प्रदूषकहरूको ह्रास मात्र बढाउन सक्दैन, तर ओजोन उत्प्रेरक प्रक्रियाको क्रममा उत्पादित ब्रोमेटमा पनि निरोधात्मक प्रभाव पार्छ। तिनीहरूसँग ओजोन पानी उपचारमा व्यापक आवेदन सम्भावनाहरू छन्।

3, वाष्पशील जैविक यौगिकहरूको उत्प्रेरक गिरावट

CeO2, एक विशिष्ट दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडको रूपमा, यसको उच्च अक्सिजन भण्डारण क्षमताको कारणले बहु-फेज क्याटालिसिसमा अध्ययन गरिएको छ।

वाङ एट अल। हाइड्रोथर्मल विधि प्रयोग गरी रड-आकारको मोर्फोलोजी (3:7 को Ce/Mn मोलर अनुपात) संग Ce Mn कम्पोजिट अक्साइड संश्लेषित गरियो। Mn आयनहरू मा डोप गरिएको थियोCeO2Ce लाई प्रतिस्थापन गर्ने ढाँचा, जसले गर्दा अक्सिजन रिक्त स्थानहरूको एकाग्रता बढ्छ। Ce4+ Mn आयनहरू द्वारा प्रतिस्थापित भएकोले, अधिक अक्सिजन रिक्त स्थानहरू गठन हुन्छन्, जुन यसको उच्च गतिविधिको कारण हो। Du et al। संश्लेषित Mn Ce अक्साइड उत्प्रेरकहरू रेडक्स वर्षा र हाइड्रोथर्मल विधिहरू संयोजन गर्ने नयाँ विधि प्रयोग गरेर। उनीहरुले म्याङ्गनीजको अनुपात रसेरियमउत्प्रेरकको गठनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ र यसको कार्यसम्पादन र उत्प्रेरक गतिविधिलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा प्रभावित गरेको छ।सेरियमम्यांगनीज मासेरियम अक्साइडटोल्युइनको अवशोषणमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, र म्यांगनीजले टोल्युइनको अक्सीकरणमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको देखाइएको छ। म्यांगनीज र सेरियम बीचको समन्वयले उत्प्रेरक प्रतिक्रिया प्रक्रियालाई सुधार गर्दछ।

४.फोटोकाटलिस्ट

सूर्य आदि। सह वर्षा विधि प्रयोग गरेर Ce Pr Fe-0 @ C सफलतापूर्वक तयार पारियो। विशिष्ट संयन्त्र यो हो कि Pr, Fe, र C को डोपिङ मात्राले photocatalytic गतिविधिमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। Pr, Fe, र C को उपयुक्त मात्रामा प्रस्तुत गर्दैCeO2यसले प्राप्त नमूनाको फोटोकाटालिटिक दक्षतामा धेरै सुधार गर्न सक्छ, किनभने यसले प्रदूषकहरूको राम्रो सोखन, दृश्य प्रकाशको अधिक प्रभावकारी अवशोषण, कार्बन ब्यान्डहरूको उच्च गठन दर, र अधिक अक्सिजन रिक्त स्थानहरू छन्। को परिष्कृत photocatalytic गतिविधिCeO2- गणेशन एट अल द्वारा तयार गरिएको GO nanocomposites। परिष्कृत सतह क्षेत्र, अवशोषण तीव्रता, साँघुरो ब्यान्डग्याप, र सतह फोटोरेस्पोन्स प्रभावहरूलाई श्रेय दिइएको छ। लिउ एट अल। Ce/CoWO4 कम्पोजिट उत्प्रेरक सम्भावित अनुप्रयोग मूल्यको साथ एक उच्च कुशल फोटोकाटालिस्ट हो। Petrovic et al। तयारCeO2उत्प्रेरकहरू स्थिर वर्तमान इलेक्ट्रोडपोजिसन विधि प्रयोग गरेर र गैर-थर्मल वायुमण्डलीय दबाव पल्सेटिंग कोरोना प्लाज्माको साथ परिमार्जन गरियो। दुबै प्लाज्मा परिमार्जित र अपरिवर्तित सामग्रीहरूले प्लाज्मा र फोटोकाटालिटिक डिग्रेडेसन प्रक्रियाहरूमा राम्रो उत्प्रेरक क्षमता प्रदर्शन गर्दछ।

निष्कर्ष

यो लेख को संश्लेषण विधि को प्रभाव को समीक्षा गर्दछसेरियम अक्साइडकण आकारविज्ञान मा, सतह गुण र उत्प्रेरक गतिविधि मा रूप विज्ञान को भूमिका, साथ साथै synergistic प्रभाव र बीच आवेदनसेरियम अक्साइडर डोपेन्ट र वाहकहरू। यद्यपि सेरियम अक्साइड आधारित उत्प्रेरकहरू उत्प्रेरकको क्षेत्रमा व्यापक रूपमा अध्ययन र लागू गरिएको छ, र पानी उपचार जस्ता वातावरणीय समस्याहरू समाधान गर्न महत्त्वपूर्ण प्रगति गरेको छ, त्यहाँ अझै धेरै व्यावहारिक समस्याहरू छन्, जस्तै अस्पष्ट।सेरियम अक्साइडआकारविज्ञान र सेरियम समर्थित उत्प्रेरकहरूको लोडिङ मेकानिज्म। उत्प्रेरकहरूको संश्लेषण विधिमा थप अनुसन्धान आवश्यक छ, कम्पोनेन्टहरू बीचको समन्वयात्मक प्रभाव बढाउने, र विभिन्न भारहरूको उत्प्रेरक संयन्त्रको अध्ययन गर्न।

जर्नल लेखक

Shandong सिरामिक्स २०२३ अंक २:६४-७३

लेखकहरू: झोउ बिन, वांग पेंग, मेङ फ्यानपेङ, आदि