CeO2o se vaega taua o mea e le masani ai eleele. O leelemene eleele seasea ceriumei ai se fausaga fa'aeletonika tulaga ese i fafo - 4f15d16s2. O lona vaega faapitoa 4f e mafai ona teuina lelei ma faʻasaʻo electrons, faia cerium ions amio i le +3 valence setete ma +4 valence tulaga. O le mea lea, o mea CeO2 e sili atu le okesene pu, ma e sili atu le malosi e teu ai ma faʻasaʻo le okesene. O le felagolagomai o le Ce (III) ma le Ce (IV) e maua ai foi mea CeO2 ma tulaga tulaga ese oxidation-reduction catalytic capalytic. Pe a faatusatusa i mea tetele, nano CeO2, e pei o se ituaiga fou o mea inorganic, ua maua le gauai lautele ona o lona tulaga maualuga maualuga, teuina lelei okesene ma faamatuu gafatia, okesene ion conductivity, redox faatinoga, ma le maualuga-vevela vave okesene avanoa salalau salalau. tomai. O loʻo i ai nei le tele o lipoti suʻesuʻe ma faʻaoga faʻatatau e faʻaaoga ai le nano CeO2 e fai ma faʻamalosi, faʻapipiʻi faʻapipiʻi poʻo mea faʻaopoopo, vaega malosi, ma adsorbents.
1. Sauniuniga auala ole nanometercerium oxide
I le taimi nei, o auala masani sauniuni mo le nano ceria e masani lava ona aofia ai metotia faʻainisinia ma metotia faʻaletino. E tusa ai ma metotia vailaʻau eseese, e mafai ona vaevaeina auala vailaʻau i auala faʻafefe, auala hydrothermal, auala solvothermal, metotia sol gel, auala microemulsion ma auala electrodeposition; Ole auala fa'aletino e masani lava ole auala olo.
1.1 auala olo
O le faʻaogaina o le auala mo le saunia o le nano ceria e masani ona faʻaaogaina le oneone, lea e iai le lelei o le tau maualalo, faʻafeiloaʻi o le siosiomaga, faʻavavevave le gaioiga, ma le malosi o le gaosiga. Ole taimi nei ole auala sili ona taua ile gaosiga ole nano ceria. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le sauniuniga o le nano cerium oxide polishing powder e masani lava ona faʻaaogaina se tuufaatasiga o le calcination ma le oneone, ma o mea mataʻutia o le cerium based denitration catalysts e faʻafefiloi foi mo le muaʻi togafitiga poʻo le togafitia pe a uma le calcination e faʻaaoga ai le oneone. E ala i le fa'aaogaina o fua fa'atatau o lo'o olo e olo ai oneone, o le nano ceria ma le D50 e amata mai i le sefulu i le selau nanometers e mafai ona maua e ala i fetu'una'iga.
1.2 Auala o timuga
Ole auala ole timuga e fa'atatau i le auala e saunia ai le pa'u malosi e ala ile tafe, vavaeeseina, fufuluina, fa'agogo, ma le fa'avasegaina o mea mata ua fa'amavaeina i solvents talafeagai. Ole auala ole timuga e faʻaaogaina lautele ile sauniuniga ole eleele seasea ma doped nanomaterials, faʻatasi ai ma tulaga lelei e pei ole faiga o sauniuniga faigofie, maualuga le lelei, ma le tau maualalo. Ose auala masani e fa'aaogaina mo le sauniaina o le nano ceria ma ana mea fa'apipi'i ile alamanuia. O lenei metotia e mafai ona saunia ai le nano ceria ma le morphology eseese ma le tele o vaega e ala i le suia o le vevela vevela, meafaitino faʻatatau, tau pH, saoasaoa o timuga, faʻavevesi saoasaoa, faʻataʻitaʻiga, ma isi auala masani e faʻalagolago i le faʻafefe o le cerium ions mai le ammonia e gaosia e le urea decomposition, ma o le sauniuniga o nano ceria microspheres e pulea e citrate ions. I le isi itu, o ion cerium e mafai ona fa'afefeteina e le OH - fa'atupuina mai le fa'asusuina o le sodium citrate, ona fa'a'ofuina lea ma fa'apala e saunia ai le pa'u pei ole nano ceria microspheres.
1.3 Fa'agata vai ma solvothermal auala
O nei metotia e lua e faʻatatau i le auala e saunia ai oloa e ala i le maualuga o le vevela ma le maualuga o le faʻalavelave i le vevela vevela i totonu o se faiga tapuni. A o le vai, e ta'ua o le hydrothermal method. E tutusa, pe a fai o le solvent tali o se solvent organic, e taʻua o le solvothermal method. O vaega nano synthesized o loʻo i ai le mama maualuga, faʻasalalau lelei ma vaega tutusa tutusa, aemaise lava le paʻu nano ma morphologies eseese poʻo faʻaalia foliga tioata faʻapitoa. Fa'amuta le cerium chloride i vai fa'afefete, fa'aoso ma fa'aopopo le vaifofo o le sodium hydroxide. Tali i le vai vevela ile 170 ℃ mo le 12 itula e saunia ai le cerium oxide nanorods ma va'alele tioata (111) ma le (110) fa'aalia. E ala i le fetuunaiga o tulaga o le tali atu, o le vaega o (110) vaalele tioata i vaalele tioata faʻaalia e mafai ona faʻateleina, faʻaleleia atili a latou gaioiga faʻamalosi. Fetuuna'i le tali solvent ma luga ligands e mafai foi ona maua nano ceria particles ma hydrophilicity faapitoa po o lipophilicity. Mo se faʻataʻitaʻiga, faʻaopoopo ion acetate i le vaega vai e mafai ona saunia monodisperse hydrophilic cerium oxide nanoparticles i le vai. E ala i le filifilia o se solvent non-polar ma faʻafeiloaʻi ole oleic acid e avea o se ligand i le taimi o le gaioiga, monodisperse lipophilic ceria nanoparticles e mafai ona saunia i mea e le o polar organic solvents. (Silasila i le Ata 1)
Ata 1 Monodisperse le nano ceria lapotopoto ma le nano ceria foliga o le laau
1.4 Sol gel metotia
Ole auala ole sol gel o se metotia e faʻaaogaina ai nisi poʻo ni mea faʻapipiʻi e fai ma mea muamua, faʻatautaia gaioiga faʻamaʻi e pei ole hydrolysis ile vaega vai e fausia ai le sol, ona fai ai lea ole gel pe a matua, ma mulimuli ane faʻamago ma calcines e saunia ai paʻu ultrafine. O lenei metotia e sili ona talafeagai mo le sauniaina o nanomaterials composite multi-component multi-component, e pei o le cerium iron, cerium titanium, cerium zirconium ma isi nano oxides composite, lea na lipotia i le tele o lipoti.
1.5 Isi metotia
I le faaopoopo atu i metotia o loʻo i luga, o loʻo i ai foi le micro lotion method, microwave synthesis method, electrodeposition method, plasma flame combustion method, ion-exchange membrane electrolysis method ma le tele o isi metotia. O nei metotia e taua tele mo le suʻesuʻeina ma le faʻaogaina o le nano ceria.
Fa'aaogāina ole 2-nanometer cerium oxide ile fa'amama vai
O le Cerium o le elemene sili ona tele i elemene eleelea e le masani ai, ma tau maualalo ma lautele faʻaoga. Nanometer ceria ma ona composite ua tosina mai ai le tele o le gauai i le fanua o le vai togafitiga ona o latou tulaga maualuga maualuga, gaoioiga catalytic maualuga ma le mautu lelei fausaga.
2.1 Fa'aaogaina oNano Cerium Oxideile Suavai Togafitiga ile Adsorption Method
I tausaga talu ai nei, faatasi ai ma le atinaʻeina o pisinisi e pei o le eletise, o le tele o vai otaota o loʻo i ai mea filogia e pei o uʻamea mamafa ma ion fluorine ua faʻaumatia. E o'o lava i fa'amaualuga fa'asolo, e mafai ona fa'atupu ai se afaina tele i meaola vai ma le si'osi'omaga o lo'o ola ai tagata. O auala masani e faʻaaogaina e aofia ai le faʻamaʻiina, faʻafefe, faʻafefe osmosis, adsorption, nanofiltration, biosorption, ma isi. Nano CeO2 meafaitino e maualuga le vaega o luga ma maualuga galuega i luga e pei o adsorbents, ma ua i ai le tele o lipoti i luga o le tuufaatasia o porous nano CeO2 ma ona mea tuʻufaʻatasia ma morphologies eseese e adsorb ma aveesea ions leaga mai le vai.
O su'esu'ega ua fa'aalia ai o le nano ceria o lo'o i ai le malosi malosi e fa'apipi'i ai mo le F - i le vai i lalo o tulaga vaivai oona. I se vaifofo faʻatasi ma se faʻatonuga muamua o F - o le 100mg / L ma le pH = 5-6, o le adsorption gafatia mo F - o le 23mg / g, ma le fua o le aveeseina o F - e 85.6%. Ina ua uma ona utaina i luga o se polyacrylic acid resin polo (loading aofaʻi: 0.25g/g), o le aveesea gafatia o F - e mafai ona oʻo atu i le 99% pe a togafitia se voluma tutusa o le 100mg/L o F - vaifofo vai; Pe a faʻagasolo 120 taimi le voluma, sili atu i le 90% o F - e mafai ona aveese. A faʻaaogaina e faʻapipiʻi ai le phosphate ma le iodate, e mafai ona oʻo atu le malosi o le adsorption i le 100mg / g i lalo o le tulaga sili ona lelei o le adsorption. O mea faʻaaogaina e mafai ona toe faʻaaogaina pe a maeʻa le faʻamaʻi faigofie ma le neutralization togafitiga, lea e maualuga le tamaoaiga.
E tele suʻesuʻega i le faʻaogaina ma le togafitia o metala mamafa oona e pei o arsenic, chromium, cadmium, ma le taʻitaʻi e faʻaaoga ai le nano ceria ma ana mea faʻapipiʻi. Ole maualuga ole adsorption pH e eseese mo ion uamea mamafa ma tulaga valence eseese. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tulaga vaivai vaivai ma le faʻaituau le faʻaituau o loʻo i ai le tulaga sili ona lelei o le adsorption mo As (III), ae o le tulaga sili ona lelei adsorption mo As (V) e ausia i lalo o tulaga vaivai acidic, lea e mafai ona oʻo atu le malosi adsorption i luga ole 110mg / g i lalo o le lua. tulaga. Ile aotelega, o le fa'aogaina lelei o le nano ceria ma ona mea tu'ufa'atasi e mafai ona maua ai le maualuga o le adsorption ma le aveeseina o fua mo le tele o u'amea mamafa i luga o le lautele o le pH.
I le isi itu, o le cerium oxide based nanomaterials o loʻo i ai foi le tulaga mataʻina i le adsorbing organics i vai otaota, e pei o le moli acid, rhodamine B, Congo mumu, ma isi. malosi faʻapipiʻi i le aveeseina o vailaʻau oona, aemaise lava i le aveeseina o le mumu Congo, faʻatasi ai ma le malosi faʻapipiʻi o le 942.7mg / g i le 60 minute.
2.2 Fa'aaogāina ole nano ceria ile fa'agasologa ole fa'ama'i
Fa'asagaga fa'ama'i fa'ama'i (AOPs mo le fa'apu'upu'u) o lo'o fa'atonuina e fa'aleleia atili ai le faiga o togafitiga anhydrous. Faʻagasologa faʻamaʻi faʻamaʻi, e lauiloa foi o tekinolosi faʻamaʻi loloto, o loʻo faʻaalia i le gaosiga o le hydroxyl radical (· OH), superoxide radical (· O2 -), singlet oxygen, ma isi faʻatasi ma le malosi faʻamaʻi malosi. I lalo o le tali tulaga o le vevela maualuga ma le mamafa, eletise, leo, malamalama irradiation, catalyst, ma isi. E tusa ai ma auala eseese o le faatupuina o radicals saoloto ma tulaga tali, e mafai ona vaevaeina i latou i photochemical oxidation, catalytic susu oxidation, sonochemistry oxidation, ozone. oxidation, oxidation electrochemical, oxidation Fenton, ma isi. (tagai Ata 2).
Ata 2 Fa'avasegaina ma Fa'atekonolosi Tu'ufa'atasi ole fa'agasologa fa'ama'i
Nano ceriao se catalyst heterogene e masani ona faʻaaogaina i le Advanced oxidation process. Ona o le vave o le liua i le va o le Ce3 + ma le Ce4 + ma le vave faʻamaʻi-faʻaitiitia le aʻafiaga e mafua mai i le faʻaogaina o le okesene ma le faʻamalolo, o le nano ceria o loʻo i ai le malosi catalytic lelei. A faʻaaogaina e avea o se faʻalauiloa faʻamalosi, e mafai foi ona faʻaleleia lelei le gafatia ma le mautu. A fa'aogaina le nano ceria ma ana mea tu'ufa'atasi e fai ma mea fa'amalosi, e matua'i fesuisuia'i mea fa'aletino ma le morphology, lapopo'a, ma va'alele tioata fa'aalia, o mea taua ia e a'afia ai a latou fa'atinoga ma fa'aoga. E masani ona talitonuina o le laʻititi o vaega ma le tele o le faʻafanua patino, o le sili atu o le nofoaga galue, ma le malosi o le catalytic gafatia. O le gafatia catalytic o le mata tioata faʻaalia, mai le malosi i le vaivai, o loʻo i le faasologa o le (100) tioata tioata> (110) tioata tioata> (111) tioata, ma o le mautu tutusa e faʻafeagai.
Cerium oxide o se mea semiconductor. Pe a faʻavelaina le nanometer cerium oxide e photons ma le malosi e maualuga atu nai lo le va o fusi, o le valence band electrons e fiafia, ma o le suiga o le toe tuʻufaʻatasiga e tupu. O lenei amio o le a faʻaleleia ai le fua o le liua o le Ce3 + ma le Ce4 +, e mafua ai le malosi o le photocatalytic gaioiga o nano ceria. Photocatalysis e mafai ona ausia tuusaʻo faʻaleagaina o mea faʻalaʻau e aunoa ma le faʻaleagaina lona lua, o lona faʻaaogaina o le tekonolosi sili ona suʻesuʻeina i le fanua o nano ceria i AOPs. I le taimi nei, o le taulaiga autu o le faʻaogaina o le faʻaleagaina o vailaʻau azo, phenol, chlorobenzene, ma vailaʻau otaota e faʻaaoga ai catalysts ma morphologies eseese ma tuʻufaʻatasiga tuʻufaʻatasia. E tusa ai ma le lipoti, i lalo o le optimized catalyst synthesis method ma catalytic model condition, o le faʻaleagaina o nei vailaʻau e mafai ona oʻo atu i le sili atu i le 80%, ma le mafai ona aveese o le Total organic carbon (TOC) e mafai ona oʻo atu i le 40%.
Nano cerium oxide catalysis mo le faʻaleagaina o mea eleelea e pei ole ozone ma le hydrogen peroxide o se isi tekinolosi suʻesuʻe lautele. E tutusa ma le photocatalysis, e taulai atu foi i le gafatia o le nano ceria ma morphologies eseese po o vaalele tioata ma eseese cerium faavae oxidants catalytic e oxidize ma faaleagaina organic pollutants. I ia gaioiga, e mafai ona faʻatupuina e faʻamaʻi le faʻatupuina o se numera tele o faʻamalosi malosi mai le ozone poʻo le hydrogen peroxide, lea e osofaʻia ai mea eleelea ma ausia ai le sili atu le lelei o le faʻaleagaina o le oxidative. Ona o le faʻaofiina o vailaʻau faʻamaʻi i le tali, o le mafai ona aveese faʻalapotopotoga faʻapitoa e matua faʻaleleia. I le tele o tali, o le fua fa'ai'u e aveese ai le vaila'au fa'atatau e mafai ona o'o atu pe fa'alatalata atu i le 100%, ma e maualuga atu fo'i le fua faatatau o le aveesea o le TOC.
I le electrocatalytic advanced oxidation method, o meatotino o mea anode ma le maualuga o le okesene evolution overpotential e fuafua ai le filifilia o le electrocatalytic advanced oxidation method mo le togafitia o mea eleelea. O le mea o le cathode o se mea taua e fuafua ai le gaosiga o le H2O2, ma o le gaosiga o le H2O2 e fuafua ai le lelei o le electrocatalytic advanced oxidation method mo le togafitia o mea eleelea. O le su'esu'ega o le fa'aogaina o mea fa'aeletise e fa'aaoga ai le nano ceria ua fa'asalalauina i totonu o le atunu'u ma fa'avaomalo. O tagata suʻesuʻe e masani ona faʻaalia le nano cerium oxide ma ana mea tuʻufaʻatasia e ala i metotia vailaʻau eseese e faʻaleleia ai mea eletise eseese, faʻaleleia a latou gaioiga eletise, ma faʻateleina ai le gaioiga eletise ma le faʻamutaina mulimuli.
O le microwave ma le ultrasound e masani lava ona taua fesoasoani mo faʻataʻitaʻiga catalytic o loʻo i luga. O le faʻaaogaina o le fesoasoani ultrasonic e fai ma faʻataʻitaʻiga, faʻaaogaina o galu vibration ma alalaupapa e maualuga atu i le 25kHz i le sekone, o le faitau miliona o pupuni laiti tele e gaosia i se vaifofo faʻapipiʻiina ma se mea faʻapitoa faʻamamaina. O nei pupuni laiti, i le taimi vave o le faʻapipiʻiina ma le faʻalauteleina, e faʻaalia pea le faʻalavelave faʻafuaseʻi, faʻatagaina mea e faʻafeiloaʻi vave ma faʻasalalau i luga o le catalyst surface, e masani ona faʻaleleia atili le catalytic efficiency.
3 Faaiuga
O le Nano ceria ma ana mea tu'ufa'atasi e mafai ona togafitia lelei ion ma mea filogia i totonu o le vai, ma e taua tele le fa'aogaina o vai i le lumana'i. Ae ui i lea, o le tele o suʻesuʻega o loʻo i ai pea i le tulaga suʻesuʻe, ma ina ia mafai ona vave faʻaogaina i togafitiga vai i le lumanaʻi, o mataupu nei e manaʻomia pea ona faʻanatinatiina:
(1) Ole tau maualuga ole tapenaga ole nanoCeO2mea fa'avae o lo'o tumau pea se vaega taua i le tele o latou fa'aoga ile vai vai, lea o lo'o iai pea ile tulaga su'esu'e su'esu'e. Sa'ili'iliga taugofie, faigofie ma lelei auala sauniuni e mafai ona fa'atonutonu ai le morphology ma le tele o mea fa'avae nano CeO2 o lo'o fa'atatau pea i su'esu'ega.
(2) Ona o le laʻititi laʻititi o mea faʻavae nano CeO2, o le toe faʻaaogaina ma le toe faʻafouina o mataupu pe a uma ona faʻaaogaina o ni mea taua foi e faʻatapulaaina ai lo latou faʻaogaina. O le tu'ufa'atasia o mea fa'ameamea po'o mea fa'amaneta o le a avea ma ta'iala autu o su'esu'ega mo ana tapenaga o meafaitino ma tekonolosi toe fa'aaogaina.
(3) O le atinaʻeina o se faʻagasologa faʻatasi i le va o le nano CeO2 faʻavae tekonolosi vai togafitiga ma faʻatekonolosi faʻaleaganuʻu masani o le a matua faʻalauiloaina le faʻaogaina o le nano CeO2 faʻavae tekonolosi mea faʻataʻitaʻi i le fanua o togafitiga vai.
(4) O lo'o i ai pea su'esu'ega fa'atapula'a i le o'ona o mea e fa'atatau i le nano CeO2, ma e le'i fa'amautuina lava a latou amio fa'alesiosiomaga ma faiga fa'a'ona i faiga fa'agata vai. Ole fa'agasologa moni ole fa'amama otaota e masani ona aofia ai le ola fa'atasi o le tele o mea filogia, ma o mea filogia o lo'o ola fa'atasi o le a fegalegaleai le tasi ma le isi, ma fa'apea ona suia ai uiga o le i luga ma le ono o'ona o nanomaterials. O le mea lea, o lo'o i ai se mana'oga fa'anatinati e fa'atino nisi su'esu'ega i itu fa'atatau.
Taimi meli: Me-22-2023