సిరియం ఆక్సైడ్ యొక్క సంశ్లేషణ మరియు మార్పు మరియు ఉత్ప్రేరకంలో దాని అప్లికేషన్

సంశ్లేషణ మరియు సవరణపై అధ్యయనం చేయండిసిరియం ఆక్సైడ్ సూక్ష్మ పదార్ధాలు

యొక్క సంశ్లేషణసెరియా సూక్ష్మ పదార్ధాలుఅవపాతం, కోప్రెసిపిటేషన్, హైడ్రోథర్మల్, మెకానికల్ సింథసిస్, దహన సంశ్లేషణ, సోల్ జెల్, మైక్రో లోషన్ మరియు పైరోలైసిస్ ఉన్నాయి, వీటిలో ప్రధాన సంశ్లేషణ పద్ధతులు అవపాతం మరియు హైడ్రోథర్మల్. హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతి సరళమైన, అత్యంత ఆర్థిక మరియు సంకలిత రహిత పద్ధతిగా పరిగణించబడుతుంది. నానోస్కేల్ పదనిర్మాణ శాస్త్రాన్ని నియంత్రించడం హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతి యొక్క ప్రధాన సవాలు, దాని లక్షణాలను నియంత్రించడానికి జాగ్రత్తగా సర్దుబాటు అవసరం.

యొక్క సవరణసెరియాఅనేక పద్ధతుల ద్వారా మెరుగుపరచవచ్చు: (1) సెరియా లాటిస్‌లో తక్కువ ధరలు లేదా చిన్న పరిమాణాలతో ఇతర మెటల్ అయాన్‌లను డోపింగ్ చేయడం. ఈ పద్ధతి చేరి మెటల్ ఆక్సైడ్ల పనితీరును మెరుగుపరచడమే కాకుండా, కొత్త భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలతో కొత్త స్థిరమైన పదార్థాలను ఏర్పరుస్తుంది. (2) సెరియా లేదా దాని డోప్డ్ అనలాగ్‌లను యాక్టివేటెడ్ కార్బన్, గ్రాఫేన్ మొదలైన తగిన క్యారియర్ మెటీరియల్‌లపైకి విడదీయండి.సిరియం ఆక్సైడ్బంగారం, ప్లాటినం మరియు పల్లాడియం వంటి లోహాలను చెదరగొట్టడానికి క్యారియర్‌గా కూడా ఉపయోగపడుతుంది. సిరియం డయాక్సైడ్ ఆధారిత పదార్థాల సవరణలో ప్రధానంగా పరివర్తన లోహాలు, అరుదైన క్షార/క్షార భూమి లోహాలు, అరుదైన భూమి లోహాలు మరియు విలువైన లోహాలు ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి మెరుగైన కార్యాచరణ మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

యొక్క అప్లికేషన్సిరియం ఆక్సైడ్మరియు మిశ్రమ ఉత్ప్రేరకాలు

1, సెరియా యొక్క వివిధ స్వరూపాల అప్లికేషన్

లారా మరియు ఇతరులు. మూడు రకాల సెరియా పదనిర్మాణ దశ రేఖాచిత్రాల నిర్ణయాన్ని నివేదించింది, ఇది క్షార గాఢత మరియు హైడ్రోథర్మల్ ట్రీట్‌మెంట్ ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రభావాలను అంతిమంగా సూచిస్తుందిCeO2నానోస్ట్రక్చర్ పదనిర్మాణం. ఉత్ప్రేరక చర్య నేరుగా Ce3+/Ce4+నిష్పత్తి మరియు ఉపరితల ఆక్సిజన్ ఖాళీ ఏకాగ్రతకు సంబంధించినదని ఫలితాలు సూచిస్తున్నాయి. వీ మరియు ఇతరులు. సంశ్లేషణ చేయబడిన మూడు Pt/CeO2వివిధ క్యారియర్ స్వరూపాలతో ఉత్ప్రేరకాలు (రాడ్ లాగా (CeO2-R), క్యూబిక్ (CeO2-C), మరియు అష్టాహెడ్రల్ (CeO2-O), ఇవి C2H4 యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఉత్ప్రేరక ఆక్సీకరణకు ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటాయి. బియాన్ మరియు ఇతరులు. యొక్క శ్రేణిని సిద్ధం చేసిందిCeO2 సూక్ష్మ పదార్ధాలురాడ్-ఆకారంలో, క్యూబిక్, గ్రాన్యులర్ మరియు అష్టాహెడ్రల్ పదనిర్మాణ శాస్త్రంతో, మరియు ఉత్ప్రేరకాలు లోడ్ అయినట్లు కనుగొన్నారుCeO2 నానోపార్టికల్స్(5Ni/NPలు) ఇతర రకాల ఉత్ప్రేరకాల కంటే చాలా ఎక్కువ ఉత్ప్రేరక చర్యను మరియు మెరుగైన స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శించాయిCeO2మద్దతు.

2.నీటిలోని కాలుష్య కారకాల ఉత్ప్రేరక క్షీణత

సిరియం ఆక్సైడ్ఎంచుకున్న కర్బన సమ్మేళనాల తొలగింపుకు సమర్థవంతమైన ఓజోన్ ఆక్సీకరణ ఉత్ప్రేరకంగా గుర్తించబడింది. జియావో మరియు ఇతరులు. Pt నానోపార్టికల్స్‌తో సన్నిహిత సంబంధంలో ఉన్నాయని కనుగొన్నారుCeO2ఉత్ప్రేరకం ఉపరితలంపై మరియు బలమైన పరస్పర చర్యలకు లోనవుతుంది, తద్వారా ఓజోన్ కుళ్ళిపోయే చర్యను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు మరింత రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ జాతులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది టోలున్ యొక్క ఆక్సీకరణకు దోహదం చేస్తుంది. జాంగ్ లాన్హే మరియు ఇతరులు డోప్‌కు సిద్ధమయ్యారుCeO2/Al2O3 ఉత్ప్రేరకాలు. డోప్డ్ మెటల్ ఆక్సైడ్‌లు కర్బన సమ్మేళనాలు మరియు O3 మధ్య ప్రతిచర్య కోసం ప్రతిచర్య స్థలాన్ని అందిస్తాయి, ఫలితంగా ఉత్ప్రేరక పనితీరు అధికంCeO2/Al2O3 మరియు ఉత్ప్రేరకం ఉపరితలంపై క్రియాశీల సైట్‌లలో పెరుగుదల

అందువలన, అనేక అధ్యయనాలు నిరూపించాయిసిరియం ఆక్సైడ్మిశ్రమ ఉత్ప్రేరకాలు మురుగునీటిని ఉత్ప్రేరక ఓజోన్ శుద్ధి చేసే రంగంలో రికాల్‌సిట్రెంట్ ఆర్గానిక్ సూక్ష్మ కాలుష్య కారకాల క్షీణతను పెంచడమే కాకుండా, ఓజోన్ ఉత్ప్రేరక ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి చేయబడిన బ్రోమేట్‌పై నిరోధక ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి. వారు ఓజోన్ నీటి శుద్ధిలో విస్తృత అప్లికేషన్ అవకాశాలను కలిగి ఉన్నారు.

3, అస్థిర కర్బన సమ్మేళనాల ఉత్ప్రేరక క్షీణత

CeO2, ఒక సాధారణ అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్‌గా, దాని అధిక ఆక్సిజన్ నిల్వ సామర్థ్యం కారణంగా బహుళ దశ ఉత్ప్రేరకంలో అధ్యయనం చేయబడింది.

వాంగ్ మరియు ఇతరులు. హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతిని ఉపయోగించి రాడ్-ఆకారపు పదనిర్మాణం (Ce/Mn మోలార్ నిష్పత్తి 3:7)తో Ce Mn మిశ్రమ ఆక్సైడ్‌ను సంశ్లేషణ చేసింది. Mn అయాన్లు డోప్ చేయబడ్డాయిCeO2Ce స్థానంలో ఫ్రేమ్‌వర్క్, తద్వారా ఆక్సిజన్ ఖాళీల సాంద్రత పెరుగుతుంది. Ce4+ Mn అయాన్లచే భర్తీ చేయబడినందున, ఎక్కువ ఆక్సిజన్ ఖాళీలు ఏర్పడతాయి, ఇది దాని అధిక కార్యాచరణకు కారణం. డు మరియు ఇతరులు. రెడాక్స్ అవపాతం మరియు హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతులను కలిపి ఒక కొత్త పద్ధతిని ఉపయోగించి Mn Ce ఆక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకాలు సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి. వారు మాంగనీస్ నిష్పత్తి మరియుసిరియంఉత్ప్రేరకం ఏర్పడటంలో కీలక పాత్ర పోషించింది మరియు దాని పనితీరు మరియు ఉత్ప్రేరక చర్యను గణనీయంగా ప్రభావితం చేసింది.సిరియంమాంగనీస్ లోసిరియం ఆక్సైడ్టోలున్ యొక్క శోషణలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు టోలున్ యొక్క ఆక్సీకరణలో మాంగనీస్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుందని తేలింది. మాంగనీస్ మరియు సిరియం మధ్య సమన్వయం ఉత్ప్రేరక ప్రతిచర్య ప్రక్రియను మెరుగుపరుస్తుంది.

4. ఫోటోకాటలిస్ట్

సన్ మరియు ఇతరులు. కో అవపాత పద్ధతిని ఉపయోగించి Ce Pr Fe-0 @ C విజయవంతంగా తయారు చేయబడింది. నిర్దిష్ట మెకానిజం ఏమిటంటే Pr, Fe మరియు C యొక్క డోపింగ్ మొత్తం ఫోటోకాటలిటిక్ చర్యలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. తగిన మొత్తంలో Pr, Fe మరియు Cని పరిచయం చేస్తోందిCeO2పొందిన నమూనా యొక్క ఫోటోకాటలిటిక్ సామర్థ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది కాలుష్య కారకాల యొక్క మెరుగైన శోషణ, కనిపించే కాంతిని మరింత ప్రభావవంతమైన శోషణ, అధిక కార్బన్ బ్యాండ్‌ల నిర్మాణ రేటు మరియు మరిన్ని ఆక్సిజన్ ఖాళీలను కలిగి ఉంటుంది. యొక్క మెరుగైన ఫోటోకాటలిటిక్ కార్యాచరణCeO2-గణేశన్ మరియు ఇతరులు తయారు చేసిన నానోకంపొజిట్‌లు. మెరుగుపరచబడిన ఉపరితల వైశాల్యం, శోషణ తీవ్రత, ఇరుకైన బ్యాండ్‌గ్యాప్ మరియు ఉపరితల ఫోటోస్పాన్స్ ప్రభావాలకు ఆపాదించబడింది. లియు మరియు ఇతరులు. Ce/CoWO4 మిశ్రమ ఉత్ప్రేరకం సంభావ్య అప్లికేషన్ విలువతో అత్యంత సమర్థవంతమైన ఫోటోకాటలిస్ట్ అని కనుగొన్నారు. పెట్రోవిక్ మరియు ఇతరులు. సిద్ధంCeO2ఉత్ప్రేరకాలు స్థిరమైన కరెంట్ ఎలక్ట్రోడెపోజిషన్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి మరియు వాటిని నాన్ థర్మల్ వాతావరణ పీడనం పల్సేటింగ్ కరోనా ప్లాస్మాతో సవరించాయి. ప్లాస్మా సవరించిన మరియు మార్పు చేయని పదార్థాలు రెండూ ప్లాస్మా మరియు ఫోటోకాటలిటిక్ డిగ్రేడేషన్ ప్రక్రియలలో మంచి ఉత్ప్రేరక సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.

తీర్మానం

ఈ వ్యాసం సంశ్లేషణ పద్ధతుల ప్రభావాన్ని సమీక్షిస్తుందిసిరియం ఆక్సైడ్కణ పదనిర్మాణ శాస్త్రంపై, ఉపరితల లక్షణాలు మరియు ఉత్ప్రేరక చర్యపై పదనిర్మాణ శాస్త్రం యొక్క పాత్ర, అలాగే సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం మరియు అప్లికేషన్ మధ్యసిరియం ఆక్సైడ్మరియు డోపాంట్లు మరియు క్యారియర్లు. సిరియం ఆక్సైడ్ ఆధారిత ఉత్ప్రేరకాలు విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి మరియు ఉత్ప్రేరక రంగంలో ప్రయోగించబడ్డాయి మరియు నీటి శుద్ధి వంటి పర్యావరణ సమస్యలను పరిష్కరించడంలో గణనీయమైన పురోగతిని సాధించినప్పటికీ, అస్పష్టమైన వంటి అనేక ఆచరణాత్మక సమస్యలు ఇప్పటికీ ఉన్నాయి.సిరియం ఆక్సైడ్సిరియం మద్దతు ఉత్ప్రేరకాలు యొక్క పదనిర్మాణం మరియు లోడింగ్ విధానం. ఉత్ప్రేరకాల సంశ్లేషణ పద్ధతిపై మరింత పరిశోధన అవసరం, భాగాల మధ్య సినర్జిస్టిక్ ప్రభావాన్ని పెంచడం మరియు వివిధ లోడ్ల ఉత్ప్రేరక యంత్రాంగాన్ని అధ్యయనం చేయడం.

జర్నల్ రచయిత

షాన్‌డాంగ్ సెరామిక్స్ 2023 సంచిక 2: 64-73

రచయితలు: జౌ బిన్, వాంగ్ పెంగ్, మెంగ్ ఫ్యాన్‌పెంగ్, మొదలైనవి