நானோ சீரியம் ஆக்சைடு தயாரித்தல் மற்றும் நீர் சிகிச்சையில் அதன் பயன்பாடு

CeO2அரிதான பூமி பொருட்களின் முக்கிய அங்கமாகும். திஅரிதான பூமி உறுப்பு சீரியம்ஒரு தனித்துவமான வெளிப்புற மின்னணு அமைப்பு உள்ளது - 4f15d16s2. அதன் சிறப்பு 4f அடுக்கு எலக்ட்ரான்களை திறம்பட சேமித்து வெளியிடுகிறது, இதனால் சீரியம் அயனிகள் +3 வேலன்ஸ் நிலையிலும்+4 வேலன்ஸ் நிலையிலும் செயல்படும். எனவே, CeO2 பொருட்கள் அதிக ஆக்ஸிஜன் துளைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் ஆக்ஸிஜனைச் சேமித்து வெளியிடும் சிறந்த திறனைக் கொண்டுள்ளன. Ce (III) மற்றும் Ce (IV) ஆகியவற்றின் பரஸ்பர மாற்றமும் CeO2 பொருட்களுக்கு தனித்துவமான ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு வினையூக்க திறன்களை வழங்குகிறது. மொத்தப் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​நானோ CeO2, ஒரு புதிய வகை கனிமப் பொருளாக, அதன் உயர் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, சிறந்த ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு மற்றும் வெளியீட்டு திறன், ஆக்ஸிஜன் அயன் கடத்துத்திறன், ரெடாக்ஸ் செயல்திறன் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை விரைவான ஆக்ஸிஜன் காலியிட பரவல் ஆகியவற்றின் காரணமாக பரவலான கவனத்தைப் பெற்றது. திறன். வினையூக்கிகள், வினையூக்கி கேரியர்கள் அல்லது சேர்க்கைகள், செயலில் உள்ள கூறுகள் மற்றும் உறிஞ்சிகளாக நானோ CeO2 ஐப் பயன்படுத்தி தற்போது அதிக எண்ணிக்கையிலான ஆராய்ச்சி அறிக்கைகள் மற்றும் தொடர்புடைய பயன்பாடுகள் உள்ளன.

1. நானோமீட்டர் தயாரிக்கும் முறைசீரியம் ஆக்சைடு

தற்போது, ​​நானோ செரியாவுக்கான பொதுவான தயாரிப்பு முறைகளில் முக்கியமாக இரசாயன முறை மற்றும் உடல் முறை ஆகியவை அடங்கும். வெவ்வேறு இரசாயன முறைகளின்படி, இரசாயன முறைகளை மழைப்பொழிவு முறை, நீர்வெப்ப முறை, solvothermal முறை, சோல் ஜெல் முறை, மைக்ரோஎமல்ஷன் முறை மற்றும் எலக்ட்ரோடெபோசிஷன் முறை எனப் பிரிக்கலாம்; உடல் முறை முக்கியமாக அரைக்கும் முறை.

 
1.1 அரைக்கும் முறை

நானோ செரியாவை தயாரிப்பதற்கான அரைக்கும் முறை பொதுவாக மணல் அரைப்பதைப் பயன்படுத்துகிறது, இது குறைந்த விலை, சுற்றுச்சூழல் நட்பு, வேகமான செயலாக்க வேகம் மற்றும் வலுவான செயலாக்க திறன் ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இது தற்போது நானோ செரியா துறையில் மிக முக்கியமான செயலாக்க முறையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நானோ சீரியம் ஆக்சைடு பாலிஷ் பவுடர் தயாரிப்பது பொதுவாக கால்சினேஷன் மற்றும் மணல் அரைத்தல் ஆகியவற்றின் கலவையை ஏற்றுக்கொள்கிறது, மேலும் சீரியம் அடிப்படையிலான டினிட்ரேஷன் வினையூக்கிகளின் மூலப்பொருட்களும் முன்-சிகிச்சைக்காக கலக்கப்படுகின்றன அல்லது மணல் அரைப்பதைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட பிறகு சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன. வெவ்வேறு துகள் அளவு மணல் அரைக்கும் மணி விகிதங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், டி50 கொண்ட நானோ செரியாவை பத்து முதல் நூற்றுக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் வரை சரிசெய்தல் மூலம் பெறலாம்.

 
1.2 மழைப்பொழிவு முறை

மழைப்பொழிவு முறையானது, தகுந்த கரைப்பான்களில் கரைக்கப்பட்ட மூலப்பொருட்களை மழைப்பொழிவு, பிரித்தல், கழுவுதல், உலர்த்துதல் மற்றும் கணக்கிடுதல் ஆகியவற்றின் மூலம் திடப் பொடியைத் தயாரிக்கும் முறையைக் குறிக்கிறது. மழைப்பொழிவு முறையானது அரிதான பூமி மற்றும் டோப் செய்யப்பட்ட நானோ பொருட்கள் தயாரிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எளிமையான தயாரிப்பு செயல்முறை, அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த செலவு போன்ற நன்மைகள் உள்ளன. தொழில்துறையில் நானோ செரியா மற்றும் அதன் கூட்டுப் பொருட்களைத் தயாரிப்பதற்கு இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும். இந்த முறை மழைப்பொழிவு வெப்பநிலை, பொருள் செறிவு, pH மதிப்பு, மழைப்பொழிவு வேகம், கிளறி வேகம், டெம்ப்ளேட் போன்றவற்றை மாற்றுவதன் மூலம் வெவ்வேறு உருவவியல் மற்றும் துகள் அளவுகளுடன் நானோ செரியாவைத் தயாரிக்கலாம். பொதுவான முறைகள் யூரியா சிதைவினால் உருவாகும் அம்மோனியாவிலிருந்து சீரியம் அயனிகளின் மழைப்பொழிவைச் சார்ந்துள்ளது. மற்றும் நானோ செரியா மைக்ரோஸ்பியர்ஸ் தயாரிப்பது சிட்ரேட் அயனிகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. மாற்றாக, சீரியம் அயனிகளை OH - சோடியம் சிட்ரேட்டின் நீராற்பகுப்பிலிருந்து உருவாக்கலாம், பின்னர் அடைகாக்கப்பட்டு, நானோ செரியா மைக்ரோஸ்பியர்ஸ் போன்ற செதில்களை தயாரிக்கலாம்.

 
1.3 ஹைட்ரோதெர்மல் மற்றும் சோல்வோதெர்மல் முறைகள்

இந்த இரண்டு முறைகளும் ஒரு மூடிய அமைப்பில் முக்கியமான வெப்பநிலையில் உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த எதிர்வினை மூலம் தயாரிப்புகளைத் தயாரிக்கும் முறையைக் குறிக்கின்றன. எதிர்வினை கரைப்பான் நீராக இருக்கும்போது, ​​அது ஹைட்ரோதெர்மல் முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதற்கேற்ப, எதிர்வினை கரைப்பான் ஒரு கரிம கரைப்பானாக இருக்கும்போது, ​​அது solvothermal முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது. தொகுக்கப்பட்ட நானோ துகள்கள் அதிக தூய்மை, நல்ல சிதறல் மற்றும் சீரான துகள்கள், குறிப்பாக வெவ்வேறு உருவ அமைப்புகளுடன் அல்லது வெளிப்படும் சிறப்பு படிக முகங்களைக் கொண்ட நானோ பொடிகள். சீரியம் குளோரைடை காய்ச்சி வடிகட்டிய நீரில் கரைத்து, கிளறி சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலை சேர்க்கவும். வெளிப்படும் (111) மற்றும் (110) கிரிஸ்டல் பிளேன்களுடன் சீரியம் ஆக்சைடு நானோரோடுகளைத் தயாரிக்க 12 மணிநேரத்திற்கு 170 ℃ இல் நீர் வெப்பத்தை வினைபுரியவும். எதிர்வினை நிலைமைகளை சரிசெய்வதன் மூலம், வெளிப்படும் படிக விமானங்களில் (110) படிக விமானங்களின் விகிதத்தை அதிகரிக்கலாம், மேலும் அவற்றின் வினையூக்க செயல்பாட்டை மேம்படுத்தலாம். எதிர்வினை கரைப்பான் மற்றும் மேற்பரப்பு லிகண்ட்களை சரிசெய்வது சிறப்பு ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி அல்லது லிபோபிலிசிட்டி கொண்ட நானோ செரியா துகள்களை உருவாக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, அக்வஸ் கட்டத்தில் அசிடேட் அயனிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், நீரில் உள்ள மோனோடிஸ்பர்ஸ் ஹைட்ரோஃபிலிக் சீரியம் ஆக்சைடு நானோ துகள்களைத் தயாரிக்கலாம். துருவமற்ற கரைப்பான் ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுத்து, எதிர்வினையின் போது ஒலிக் அமிலத்தை ஒரு லிகண்டாக அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், துருவமற்ற கரிம கரைப்பான்களில் மோனோடிஸ்பர்ஸ் லிபோபிலிக் செரியா நானோ துகள்களைத் தயாரிக்கலாம். (படம் 1 பார்க்கவும்)

படம் 1 மோனோடிஸ்பெர்ஸ் கோள நானோ செரியா மற்றும் தடி வடிவ நானோ செரியா

1.4 சோல் ஜெல் முறை

சோல் ஜெல் முறை என்பது சில அல்லது பல சேர்மங்களை முன்னோடிகளாகப் பயன்படுத்தி, திரவ நிலையில் நீராற்பகுப்பு போன்ற இரசாயன எதிர்வினைகளை நடத்தி சோலை உருவாக்குகிறது, பின்னர் வயதான பிறகு ஜெல்லை உருவாக்குகிறது, இறுதியாக உலர்த்தி அல்ட்ராஃபைன் பொடிகளை தயாரிக்கிறது. செரியம் இரும்பு, சீரியம் டைட்டானியம், சீரியம் சிர்கோனியம் மற்றும் பிற கலப்பு நானோ ஆக்சைடுகள் போன்ற மிகவும் சிதறிய பல-கூறு நானோ செரியா கலப்பு நானோ பொருட்கள் தயாரிப்பதற்கு இந்த முறை மிகவும் பொருத்தமானது, இது பல அறிக்கைகளில் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது.

 
1.5 மற்ற முறைகள்

மேலே உள்ள முறைகள் தவிர, மைக்ரோ லோஷன் முறை, மைக்ரோவேவ் சின்தசிஸ் முறை, எலக்ட்ரோடெபோசிஷன் முறை, பிளாஸ்மா ஃப்ளேம் எரிப்பு முறை, அயன்-பரிமாற்ற சவ்வு மின்னாற்பகுப்பு முறை மற்றும் பல முறைகள் உள்ளன. நானோ செரியாவின் ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டிற்கு இந்த முறைகள் பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

 
நீர் சிகிச்சையில் 2-நானோமீட்டர் சீரியம் ஆக்சைடு பயன்பாடு

குறைந்த விலை மற்றும் பரந்த பயன்பாடுகளுடன், அரிதான பூமித் தனிமங்களில் செரியம் மிகவும் மிகுதியான தனிமமாகும். நானோமீட்டர் செரியா மற்றும் அதன் கலவைகள் அவற்றின் அதிக குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, அதிக வினையூக்க செயல்பாடு மற்றும் சிறந்த கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றின் காரணமாக நீர் சுத்திகரிப்பு துறையில் அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன.

 
2.1 விண்ணப்பம்நானோ சீரியம் ஆக்சைடுஉறிஞ்சுதல் முறை மூலம் நீர் சிகிச்சையில்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில் போன்ற தொழில்களின் வளர்ச்சியுடன், கன உலோக அயனிகள் மற்றும் ஃவுளூரின் அயனிகள் போன்ற மாசுபடுத்திகளைக் கொண்ட அதிக அளவு கழிவு நீர் வெளியேற்றப்படுகிறது. சுவடு செறிவுகளில் கூட, இது நீர்வாழ் உயிரினங்களுக்கும் மனித வாழ்க்கை சூழலுக்கும் குறிப்பிடத்தக்க தீங்கு விளைவிக்கும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகளில் ஆக்சிஜனேற்றம், மிதவை, தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல், உறிஞ்சுதல், நானோ வடிகட்டுதல், பயோசார்ப்ஷன் போன்றவை அடங்கும். அவற்றில், உறிஞ்சுதல் தொழில்நுட்பம் அதன் எளிய செயல்பாடு, குறைந்த செலவு மற்றும் அதிக சிகிச்சை திறன் காரணமாக பெரும்பாலும் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. நானோ CeO2 பொருட்கள் அதிக குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் அதிக மேற்பரப்பு செயல்பாடுகளை உறிஞ்சிகளாகக் கொண்டுள்ளன, மேலும் நுண்ணிய நானோ CeO2 மற்றும் அதன் கலவைப் பொருட்கள் பல்வேறு உருவ அமைப்புகளுடன் உறிஞ்சப்பட்டு நீரிலிருந்து தீங்கு விளைவிக்கும் அயனிகளை அகற்றுவது குறித்து பல அறிக்கைகள் உள்ளன.

பலவீனமான அமில நிலைகளின் கீழ் நீரில் உள்ள F -க்கான வலுவான உறிஞ்சுதல் திறனை நானோ செரியா கொண்டுள்ளது என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. F - 100mg/L மற்றும் pH=5-6 இன் ஆரம்ப செறிவு கொண்ட ஒரு கரைசலில், F -க்கான உறிஞ்சுதல் திறன் 23mg/g, மற்றும் F -ஐ அகற்றும் விகிதம் 85.6% ஆகும். பாலிஅக்ரிலிக் அமிலம் பிசின் பந்தில் ஏற்றிய பிறகு (ஏற்றுதல் அளவு: 0.25 கிராம்/கிராம்), F - 100mg/L சம அளவு F - அக்வஸ் கரைசலைக் கையாளும் போது, ​​F - அகற்றும் திறன் 99% ஐ அடையலாம்; 120 மடங்கு அளவை செயலாக்கும் போது, ​​90% க்கும் அதிகமான F - அகற்றப்படலாம். பாஸ்பேட் மற்றும் அயோடேட்டை உறிஞ்சுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​உறிஞ்சுதல் திறன் தொடர்புடைய உகந்த உறிஞ்சுதல் நிலையில் 100mg/g ஐ அடையலாம். பயன்படுத்தப்பட்ட பொருளை எளிய தேய்மானம் மற்றும் நடுநிலைப்படுத்துதல் சிகிச்சைக்குப் பிறகு மீண்டும் பயன்படுத்தலாம், இது அதிக பொருளாதார நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.

நானோ செரியா மற்றும் அதன் கலவைப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி ஆர்சனிக், குரோமியம், காட்மியம் மற்றும் ஈயம் போன்ற நச்சு கன உலோகங்களின் உறிஞ்சுதல் மற்றும் சிகிச்சையில் பல ஆய்வுகள் உள்ளன. வெவ்வேறு வேலன்ஸ் நிலைகளைக் கொண்ட கன உலோக அயனிகளுக்கு உகந்த உறிஞ்சுதல் pH மாறுபடும். எடுத்துக்காட்டாக, நடுநிலை சார்பு கொண்ட பலவீனமான அல்கலைன் நிலை As (III) க்கு சிறந்த உறிஞ்சுதல் நிலையைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் As (V) க்கான உகந்த உறிஞ்சுதல் நிலை பலவீனமான அமில நிலைமைகளின் கீழ் அடையப்படுகிறது, இதில் உறிஞ்சுதல் திறன் இரண்டிலும் 110mg/g ஐ அடையலாம். நிபந்தனைகள். ஒட்டுமொத்தமாக, நானோ செரியா மற்றும் அதன் கலவைப் பொருட்களின் உகந்த தொகுப்பு, பரந்த pH வரம்பில் பல்வேறு கன உலோக அயனிகளுக்கு அதிக உறிஞ்சுதல் மற்றும் அகற்றும் விகிதங்களை அடைய முடியும்.

மறுபுறம், அமில ஆரஞ்சு, ரோடமைன் பி, காங்கோ சிவப்பு போன்ற கழிவுநீரில் உள்ள கரிமங்களை உறிஞ்சுவதில் சீரியம் ஆக்சைடு அடிப்படையிலான நானோ பொருட்கள் சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, தற்போதுள்ள அறிக்கைகளில், மின் வேதியியல் முறைகளால் தயாரிக்கப்பட்ட நானோ செரியா நுண்துளை கோளங்கள் அதிகமாக உள்ளன. கரிம சாயங்களை அகற்றுவதில் உறிஞ்சும் திறன், குறிப்பாக காங்கோ சிவப்பு நிறத்தை அகற்றுவதில், 60 நிமிடங்களில் 942.7mg/g உறிஞ்சுதல் திறன் கொண்டது.

 
2.2 மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற செயல்பாட்டில் நானோ செரியாவின் பயன்பாடு

தற்போதுள்ள நீரற்ற சிகிச்சை முறையை மேம்படுத்த மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறை (சுருக்கமாக AOPs) முன்மொழியப்பட்டது. மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்றம் செயல்முறை, ஆழமான ஆக்சிஜனேற்ற தொழில்நுட்பம் என்றும் அறியப்படுகிறது, ஹைட்ராக்சைல் ரேடிக்கல் (· OH), சூப்பர் ஆக்சைடு ரேடிக்கல் (· O2 -), சிங்கிள்ட் ஆக்சிஜன், முதலியன வலுவான ஆக்சிஜனேற்றத் திறன் கொண்ட உற்பத்தியால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம், மின்சாரம், ஒலி, ஒளி கதிர்வீச்சு, வினையூக்கி போன்றவற்றின் எதிர்வினை நிலைமைகளின் கீழ், ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை உருவாக்கும் பல்வேறு வழிகள் மற்றும் எதிர்வினை நிலைகளின்படி, அவை ஒளி வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம், வினையூக்கி ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம், சோனோ கெமிஸ்ட்ரி ஆக்சிஜனேற்றம், ஓசோன் என பிரிக்கலாம். ஆக்சிஜனேற்றம், மின்வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம், ஃபென்டன் ஆக்சிஜனேற்றம், முதலியன (படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்).

படம் 2 மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறையின் வகைப்பாடு மற்றும் தொழில்நுட்ப சேர்க்கை

நானோ செரியாமேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற செயல்பாட்டில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பன்முக வினையூக்கி ஆகும். Ce3+மற்றும் Ce4+க்கு இடையே விரைவான மாற்றம் மற்றும் ஆக்சிஜன் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வெளியீட்டால் ஏற்படும் விரைவான ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு விளைவு ஆகியவற்றின் காரணமாக, நானோ செரியா நல்ல வினையூக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு வினையூக்கி ஊக்குவிப்பாளராகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​இது வினையூக்கத் திறனையும் நிலைத்தன்மையையும் திறம்பட மேம்படுத்தும். நானோ செரியா மற்றும் அதன் கூட்டுப் பொருட்கள் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​வினையூக்கி பண்புகள் உருவவியல், துகள் அளவு மற்றும் வெளிப்படும் படிக விமானங்கள் ஆகியவற்றுடன் பெரிதும் மாறுபடும், அவை அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளாகும். சிறிய துகள்கள் மற்றும் பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு, மிகவும் தொடர்புடைய செயலில் உள்ள தளம் மற்றும் வலுவான வினையூக்க திறன் என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது. வெளிப்படும் படிக மேற்பரப்பின் வினையூக்க திறன், வலிமையிலிருந்து பலவீனமானது வரை, (100) படிக மேற்பரப்பு>(110) படிக மேற்பரப்பு>(111) படிக மேற்பரப்பு என்ற வரிசையில் உள்ளது, மேலும் அதனுடன் தொடர்புடைய நிலைத்தன்மை எதிர்மாறாக உள்ளது.

செரியம் ஆக்சைடு ஒரு குறைக்கடத்தி பொருள். நானோமீட்டர் சீரியம் ஆக்சைடு, பேண்ட் இடைவெளியை விட அதிக ஆற்றல் கொண்ட ஃபோட்டான்களால் கதிரியக்கப்படும்போது, ​​வேலன்ஸ் பேண்ட் எலக்ட்ரான்கள் உற்சாகமடைகின்றன, மேலும் மாற்றம் மறுசீரமைப்பு நடத்தை ஏற்படுகிறது. இந்த நடத்தை Ce3+ மற்றும் Ce4+ இன் மாற்று விகிதத்தை ஊக்குவிக்கும், இதன் விளைவாக நானோ செரியாவின் வலுவான ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாடு ஏற்படுகிறது. ஃபோட்டோகேடலிசிஸ் இரண்டாம் நிலை மாசுபாடு இல்லாமல் கரிமப் பொருட்களின் நேரடி சிதைவை அடைய முடியும், எனவே அதன் பயன்பாடு AOP களில் நானோ செரியா துறையில் மிகவும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட தொழில்நுட்பமாகும். தற்போது, ​​அசோ சாயங்கள், ஃபீனால், குளோரோபென்சீன் மற்றும் மருந்துக் கழிவு நீர் ஆகியவற்றின் வினையூக்கச் சிதைவு சிகிச்சையில் முக்கிய கவனம் செலுத்தப்படுகிறது, வெவ்வேறு உருவ அமைப்புக்கள் மற்றும் கலவை கலவைகள் கொண்ட வினையூக்கிகளைப் பயன்படுத்தி. அறிக்கையின்படி, உகந்த வினையூக்கி தொகுப்பு முறை மற்றும் வினையூக்கி மாதிரி நிலைமைகளின் கீழ், இந்த பொருட்களின் சிதைவு திறன் பொதுவாக 80% க்கும் அதிகமாகவும், மொத்த கரிம கார்பனின் (TOC) அகற்றும் திறன் 40% க்கும் அதிகமாகவும் அடையலாம்.

ஓசோன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு போன்ற கரிம மாசுபடுத்திகளின் சிதைவுக்கான நானோ சீரியம் ஆக்சைடு வினையூக்கம் பரவலாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட மற்றொரு தொழில்நுட்பமாகும். ஃபோட்டோகேடலிசிஸைப் போலவே, நானோ செரியாவின் வெவ்வேறு உருவவியல் அல்லது படிக விமானங்கள் மற்றும் பல்வேறு சீரியம் அடிப்படையிலான கலப்பு வினையூக்கி ஆக்சிடென்ட்கள் கரிம மாசுபடுத்திகளை ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் சிதைக்கும் திறன் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது. இத்தகைய எதிர்விளைவுகளில், வினையூக்கிகள் ஓசோன் அல்லது ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடிலிருந்து அதிக எண்ணிக்கையிலான செயலில் உள்ள தீவிரவாதிகளின் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கும், அவை கரிம மாசுபடுத்திகளைத் தாக்கி, மேலும் திறமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற சிதைவு திறன்களை அடைகின்றன. எதிர்வினையில் ஆக்ஸிஜனேற்ற அறிமுகம் காரணமாக, கரிம சேர்மங்களை அகற்றும் திறன் பெரிதும் அதிகரிக்கிறது. பெரும்பாலான எதிர்விளைவுகளில், இலக்கு பொருளின் இறுதி அகற்றுதல் விகிதம் 100% ஐ அடையலாம் அல்லது அணுகலாம், மேலும் TOC அகற்றும் வீதமும் அதிகமாக இருக்கும்.

எலக்ட்ரோகேடலிடிக் மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற முறையில், உயர் ஆக்ஸிஜன் பரிணாம வளர்ச்சியுடன் கூடிய அனோடு பொருளின் பண்புகள் கரிம மாசுபடுத்திகளுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான எலக்ட்ரோகேடலிடிக் மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற முறையின் தேர்வை தீர்மானிக்கிறது. கத்தோட் பொருள் H2O2 இன் உற்பத்தியைத் தீர்மானிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும், மேலும் H2O2 இன் உற்பத்தியானது கரிம மாசுபடுத்திகளுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான மின்னாற்பகுப்பு மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற முறையின் செயல்திறனை தீர்மானிக்கிறது. நானோ செரியாவைப் பயன்படுத்தி எலக்ட்ரோட் மெட்டீரியல் மாற்றம் பற்றிய ஆய்வு உள்நாட்டிலும் சர்வதேச அளவிலும் பரவலான கவனத்தைப் பெற்றுள்ளது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் முக்கியமாக நானோ செரியம் ஆக்சைடு மற்றும் அதன் கலவைப் பொருட்களை வெவ்வேறு வேதியியல் முறைகள் மூலம் பல்வேறு மின்முனைப் பொருட்களை மாற்றியமைக்கவும், அவற்றின் மின்வேதியியல் செயல்பாட்டை மேம்படுத்தவும், அதன் மூலம் மின்னாற்பகுப்பு செயல்பாடு மற்றும் இறுதி அகற்றும் வீதத்தை அதிகரிக்கவும் அறிமுகப்படுத்துகின்றனர்.

மைக்ரோவேவ் மற்றும் அல்ட்ராசவுண்ட் பெரும்பாலும் மேலே உள்ள வினையூக்கி மாதிரிகளுக்கு முக்கியமான துணை நடவடிக்கைகளாகும். அல்ட்ராசோனிக் உதவியை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், வினாடிக்கு 25kHzக்கும் அதிகமான அதிர்வெண் கொண்ட அதிர்வு ஒலி அலைகளைப் பயன்படுத்தி, சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட துப்புரவு முகவர் மூலம் வடிவமைக்கப்பட்ட கரைசலில் மில்லியன் கணக்கான மிகச் சிறிய குமிழ்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த சிறிய குமிழ்கள், விரைவான சுருக்க மற்றும் விரிவாக்கத்தின் போது, ​​தொடர்ந்து குமிழி வெடிப்பை உருவாக்குகின்றன, பொருட்கள் விரைவாக பரிமாற்றம் மற்றும் வினையூக்கி மேற்பரப்பில் பரவ அனுமதிக்கிறது, பெரும்பாலும் அதிவேகமாக வினையூக்க செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

 
3 முடிவு

நானோ செரியா மற்றும் அதன் கூட்டுப் பொருட்கள் நீரில் உள்ள அயனிகள் மற்றும் கரிம மாசுக்களுக்கு திறம்பட சிகிச்சை அளிக்க முடியும், மேலும் எதிர்கால நீர் சுத்திகரிப்பு துறைகளில் முக்கியமான பயன்பாட்டு திறனைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், பெரும்பாலான ஆராய்ச்சிகள் இன்னும் ஆய்வக கட்டத்தில் உள்ளன, மேலும் எதிர்காலத்தில் நீர் சிகிச்சையில் விரைவான பயன்பாட்டை அடைய, பின்வரும் சிக்கல்கள் இன்னும் அவசரமாக கவனிக்கப்பட வேண்டும்:

(1) நானோவின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக தயாரிப்பு செலவுCeO2நீர் சுத்திகரிப்புக்கான அவற்றின் பயன்பாடுகளில் பெரும்பாலானவற்றில் அடிப்படையான பொருட்கள் ஒரு முக்கிய காரணியாக உள்ளது, அவை இன்னும் ஆய்வக ஆராய்ச்சி நிலையில் உள்ளன. நானோ CeO2 அடிப்படையிலான பொருட்களின் உருவவியல் மற்றும் அளவைக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய குறைந்த விலை, எளிமையான மற்றும் பயனுள்ள தயாரிப்பு முறைகளை ஆராய்வது இன்னும் ஆராய்ச்சியின் மையமாக உள்ளது.

(2) நானோ CeO2 அடிப்படையிலான பொருட்களின் சிறிய துகள் அளவு காரணமாக, பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு மறுசுழற்சி மற்றும் மீளுருவாக்கம் சிக்கல்களும் அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய காரணிகளாகும். பிசின் பொருட்கள் அல்லது காந்தப் பொருட்களுடன் அதன் கலவையானது அதன் பொருள் தயாரிப்பு மற்றும் மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பத்திற்கான முக்கிய ஆராய்ச்சி திசையாக இருக்கும்.

(3) நானோ CeO2 அடிப்படையிலான பொருள் நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பம் மற்றும் பாரம்பரிய கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான கூட்டு செயல்முறையின் வளர்ச்சி, நீர் சுத்திகரிப்பு துறையில் நானோ CeO2 அடிப்படையிலான பொருள் வினையூக்கி தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாட்டை பெரிதும் ஊக்குவிக்கும்.

(4) நானோ CeO2 அடிப்படையிலான பொருட்களின் நச்சுத்தன்மையில் இன்னும் வரையறுக்கப்பட்ட ஆராய்ச்சி உள்ளது, மேலும் அவற்றின் சுற்றுச்சூழல் நடத்தை மற்றும் நீர் சுத்திகரிப்பு அமைப்புகளில் நச்சுத்தன்மையின் வழிமுறை இன்னும் தீர்மானிக்கப்படவில்லை. உண்மையான கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறை பெரும்பாலும் பல மாசுபடுத்திகளின் சகவாழ்வை உள்ளடக்கியது, மேலும் இணைந்திருக்கும் மாசுபடுத்திகள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன, இதன் மூலம் நானோ பொருட்களின் மேற்பரப்பு பண்புகள் மற்றும் சாத்தியமான நச்சுத்தன்மையை மாற்றும். எனவே, இது தொடர்பான அம்சங்களில் கூடுதல் ஆய்வுகளை மேற்கொள்ள வேண்டிய அவசரத் தேவை உள்ளது.