Ceo2is in wichtige komponent fan seldsume ierde materialen. Deseldsume ierde elemint CeriumHat in unike bûtenste elektroanyske struktuer - 4F15D16S2. It spesjale 4F-laach kin effektyf bewarje en frijlitte fan elektroanen, wêrtroch Cerium-ioanen gedrage yn 'e + 3 Valens-steat en + 4 Valens-steat. Dêrom hawwe CEO2-materialen mear soerstof gatten, en hawwe poerbêste feardigens om soerstof te bewarjen en frij te litten. De wjerskanten konverzje fan CE (III) en CE (IV) en en en en en en en en en en en en enoargje ek CEO2-materialen mei unike oksidaasje-reduksje-fermindering fan fermindering fan oksidaasje. Yn ferliking mei bulkmateriaal, is Nano CEO2, as in nij type inoarmateriaal hat krigen fanwege syn heechspulftekrêft en frijlitting fan 'e release-ion, Redox Rapid Oxygen Fabaty-diffúsbefoarskens. D'r binne op it stuit in grut oantal ûndersyksrapporten en besibbe appralaasjes mei nano CEO2 as katalysator, katalyseare dragers of tafoegings, aktive komponinten, en adsorbents.
1 Metoade foar tarieding fan Nanometercerium oxide
Op it stuit omfetsje de mienskiplike tariedingmetoaden foar Nano Ceria foaral gemyske metoade en fysike metoade. Neffens ferskate gemyske metoaden kinne gemiddelde metoaden ferdield wurde yn delslachmetoade, Solvothermale metoade, Sol Gel-metoade, MICROEMulsion Method en Electrodepitionoce; De fysike metoade is foaral de slangmetoade.
1.1 slypmetoade
De mannichte metoade foar it tarieden fan Nano Ceria brûkt yn 't algemien sân malen, dy't de foardielen hat fan lege kosten, miljeufreonlikens, snelle ferwurkingssnelheid, en sterk ferwurkingsfermogen. It is op it stuit de wichtichste ferwurkingsmetoade yn 'e Nano Ceria-yndustry. Bygelyks, de tarieding fan Polaring fan Nano Cerium oannimt in kombinaasje fan kalkjen en sânmateriaal fan Ceritration Catalysts binne ek mongen foar foarbehâld of behannele nei kalkjen mei sângrinding. Troch gebrûk fan ferskate dieltsje grutte SAND-grindten fan 'e dielen fan' e dielen fan 'e dielen fan' e partijen mei Nano Ceria mei D50 fariearjend fan tsientallen oant hûnderten nanometers troch oanpassing.
1.2 Presipearring metoade
De delslachmetoade ferwiist nei de metoade om solid poeder te tarieden troch delslach, skieding, it droegjen, droech, en kalking fan grûnstoffen oplost yn passende solvents. De delslachmetoade wurdt breed brûkt yn 'e tarieding fan seldsume ierde en doped nanomaterialen, mei foardielen lykas ienfâldich tariedingproses, hege effisjinsje, en lege kosten. It is in faak brûkt metoade foar it tarieden fan Nano Ceria en har gearstalde materialen yn 'e yndustry. Dizze metoade kin Nano Ceria tariede mei ferskate morfolkengrutte troch te feroarjen, Materiaal-konsintraasje, PH-dielen, en de tarieding fan 'e tarieding fan Nano Ceria microspheren wurdt regele troch Citrate Ionen. As alternatyf kinne kerium-ionen dy't wurde presipiteare troch OH - generearre út 'e hydrolyse fan natrium sitrate, en dan ynkubeare en beklame om flakes te tarieden as nano ceria mikie-miks.
1.3 Hydrothermale en Solvotermyske metoaden
Dizze twa metoaden ferwize nei de metoade om produkten te tarieden troch reaksje mei hege temperatuer en heechdruk op krityske temperatuer yn in sletten systeem. As it reaksje solent wetter is, wurdt it hydrothermyske metoade neamd. Korrespondearjend, as it reaksje solvent in organysk solvent is, wurdt it Solvotermyske metoade neamd. De synthesized Nano-dieltsjes hawwe hege suverens, goede fersprieding en unifoarme dieltsjes, fral de nano poeiers mei ferskate morfolames as bleatsteld spesjale kristige gesichten. Dissolve CER-chloride yn Distilled Water, stir en foegje sodiumhydroxide-oplossing ta. Reaksje hydrothermal op 170 ℃ foar 12 oeren om Cerium Oxide Nanorods te tarieden mei bleatsteld (111) en (110) Crystal-fleantugen. Troch de reaksje-omstannichheden oan te passen, kinne it oanpassen fan Crystal-fleantugen oanpasse, kinne fleantugen yn 'e bleatstelde kristale-fleantugen wurde ferhege, ferbetterje fierren har katalytyske aktiviteit. It oanpassen fan 'e reaksje oplossing en oerflakte-liganden kinne ek NANO Ceria-dieltsjes produsearje mei spesjale hydrophilisiteit as lipofilisme. Bygelyks, tafoegje Acetate Ionen nei de Aquye-faze kinne monodisperse hydrophilyske cerium okside nanoparticels tariede yn wetter. Troch it selektearjen fan in net-polêre solid en yntrodusearje oleïsoeren yn 'e reaksje yn' e reaksje, kinne monodispershilyske ceria nanoparticels kinne wurde taret yn net-polêre organyske oplossingen. (Sjoch figuer 1)
Figuer 1 monodisperse sferyske nana ceria en rod-foarmige nano ceria
1,4 Sol gel-metoade
De SOW GEL-metoade is in metoade dy't guon of meardere ferbiningen brûkt as foarrûnen, liedt gemyske reaksjes lykas Gel om te krijen nei fergrizing, en beskôget úteinlik en berekkenje om ultraFine Poofders te tarieden. Dizze metoade is foaral geskikt foar it tarieden fan heul ferspraat Multi-Component Nano Compose, lykas Cerium Iron, Cerium Titonium en oare gearstalde NOO-Oxides, dy't yn in protte rapporten binne rapporteare.
1,5 oare metoaden
Njonken de boppesteande metoaden binne d'r ek Micro Lotion-metoade, Magrowave-metoade, Electrodepition-metoade, Plasma Flame Combustion Metoade en in protte oare metoaden. Dizze metoaden hawwe grutte betsjutting foar it ûndersyk en tapassing fan Nano Ceria.
Oanfraach fan 2-Nanometer Cerium okside yn wetterbehandeling
Cerium is it meast oerfloedige elemint tusken seldsume ierde-eleminten, mei lege prizen en brede applikaasjes. Nanometer Ceria en har komposysje hawwe in soad oandacht oanlutsen yn it fjild fan wetterbehandeling fanwege har hege spesifyk oerflak, hege katalytyske aktiviteit en poerbêste strukturele stabiliteit.
2.1 Oanfraach fanNano Cerium OxideYn wetterbehandeling troch adsorption-metoade
De lêste jierren, mei de ûntwikkeling fan 'e yndustry fan' e elektroanyske yndustry, in grutte hoemannichte ôffalwegen befette fersmoarging, lykas heavy-metalen ionsen en fluor is ûntslein. Sels by trace-konsintraasjes kin it wichtige skea feroarsaakje oan akwatyske organismen en de minsklike libbensomjouwing. Common brûkt metoaden omfetsje oksidaasje, flotaasje, omkearde osmose, adsorpsje, bijofiltraasje, BIOSORTIONS, ensfh. Under harren effisjinsje, lege kosten, en hege behanneling. NANO CEO2-materialen hawwe hege spesifike oerflak en hege oerflak as adsorbenten, en d'r binne in soad rapporten west oer de CEO CEO CEO2 en har gearstalde materialen mei ferskillende morfoltsjes oan adsorb en ferwiderje skealike ionsen fan wetter.
Undersyk hat oantoand dat Nano Ceria sterke adsorpsje kapasiteit hat foar F - yn wetter ûnder swakke soere omstannichheden. Yn in oplossing mei in inisjele konsintraasje fan F - fan 100mg / L en Ph = 5-6, de adsorpsje kapasiteit foar F - is 23mg / G en it ferwideringspersinting fan F - is 85,6%. Nei it laden fan it op in polyacryl-soere-resinbal (Laden bedrach: 0,25g / G), it ferwiderjen fan F - kin oer 99% berikke by it behanneljen fan in gelikense folume fan 100mg / L fan F - Aqueous oplossing; By it ferwurkjen fan 120 kear it folume, mear dan 90% fan F - kin wurde ferwidere. As jo brûkt wurde oan fosfaat adsfate, kin de adsorptekapasiteit mear dan 100 mg / G wêze berikke ûnder de oerienkommende optimale adsorption steat. It brûkte materiaal kin wurde brûkt nei ienfâldige desorption- en neutralisaasjebehandeling, dy't hege ekonomyske foardielen hat.
D'r binne in protte stúdzjes oer de adsorption en behanneling fan giftige swiere metalen, lykas arseen, chomium, kadmium, en liede mei nano ceria en har gearstalde materialen. De optimale adsorption PH farieart foar swiere metalen ionen mei ferskate valens steaten. De swakke alkalyske tastân mei neutrale bias hat de bêste adsorptorestaat foar as (iii), wylst de optimale adsorptionaat as (v) wurdt berikt ûnder swakke acidyske omstannichheden om 110mg / g ûnder beide betingsten te berikken. Oer it algemien, de optimalisearre synthese fan Nano Ceria en har gearstalde materialen kinne hege adsorpsje- en ferwideringsprizen berikke foar ferskate swiere metalen ionen oer in breed ph berik.
Oan 'e oare kant hawwe Cero-oxide-basearre Nanomaterialen yn Adverorbateren yn wachtwurden, lykas Acided Rides, ensfh. Bygelyks, ensfh. Bygelyks, ensflean hawwe, foaral yn' e ferwidering fan 'e ferwidering fan Congo Red, mei in Adversjeingskapasiteit fan 942.7mg / g yn 60 minuten.
2.2 PLAASCIONAL FAN NANO CERIA IN AVANCED OXIDATION PROSES
Avansearre oksidaasjeproses (AOPS foar koart) wurdt foarsteld om it besteande anhous behannelingssysteem te ferbetterjen. Avansearre oksidaasjeproses, ek neamd as djippe oksidaasjetechnology, wurdt karakterisearre troch de produksje fan radikaal (· o), superoxide radikaal (· o2 -), singlet oxygen, ensfh. Mei sterke oksidaasje-feardigens. Under de reaksjeomstannichheden fan hege temperatuer en druk, klinkt, ljochte bestraling, katalys, ensfhang, en reaksjekoarting, ozone oksidaasje, elektrochememyske oksidaasje, Fenton oxidaasje, ensfh. (Sjoch figuer 2).
Figuer 2 Klassifikaasje en Technology kombinaasje fan avansearre oksidaasjeproses
Nano Ceriais in heterogene katalysator faak brûkt yn avansearre oksidaasjeproses. Fanwegen de rappe konverzje tusken CE3 + en CE4 + en it rappe oksidaasje-fermindering brocht troch soerstofabsorption en frijlitting, Nano Ceria hat goed katalytysk fermogen. As der brûkt wurdt as katalysearje promotor, kin it ek effektyf katalytyske fermogen en stabiliteit ferbetterje. Doe't Nano Ceria en har gearstalde materialen brûkt wurde as katalysearren, ferskille de katalytyske eigenskippen mei de morfology, dielengrutte, en bleatsteld fan 'e kofjefeilers, dy't yn' e betsjuttingsfaktors binne dy't har prestaasjes beynfloedzje. It wurdt oer it algemien leaud dat de lytsere de dieltsjes en it grutter it spesifike oerflak is, hoe mear korrespondearjende aktive side, en de sterker it katalytyske fermogen. It katalytysk fermogen fan it bleatstelde kristale oerflak, fan sterk oant swak, is yn 'e folchoarder fan (100) Crystal Surfor> (110) Crystal Surface, en de oerienkommende stabiliteit is tsjinoersteld.
CERIUM OXIDE IS A SEMANUMDUCTOR MATERIAL. Doe't Nanometer Cerium Oxide is bestralen troch fotonen mei enerzjy heger dan de bandkap binne de valensband-elektroanen optein, en de oergongsgedrach bart. Dit gedrach sil it konverzje-taryf befoarderje fan CE3 + en CE4 +, wat resulteart yn sterke fotokaatytyske aktiviteit fan Nano Ceria. Fotosyse kin direkte degradaasje fan organyske saak berikke sûnder sekundêre fersmoarging, sadat de applikaasje de meast studearre technology is op it fjild fan Nano Ceria yn AOPS. Op it stuit is de wichtichste fokus op 'e katalytyske degradaasjebehandeling fan Azo-kleurstoffen, fenol, Chlorobsenzen, en farmaseutyske ôffal mei ferskillende morfolames en gearstalde komposysjes. Neffens it rapport, ûnder de optimalisearre Synthese-metoade en katalytyske model fan dizze stoffen, kinne de degradaasje fan dizze stoffen mear dan 80% berikke, en de ferwideringskapasiteit fan totale organyske koalstof (TOC) kin mear dan 40% berikke.
Nano Cerium okside katalyse foar de degradaasje fan organyske fersmoargers lykas ozon en wetterstofperoxide is in oare breed studearre technology. Fergelykber mei fotokataalyse rjochtet it ek rjochtet op it fermogen fan Nano Ceria mei ferskate morfolieën of Crystal-fleantugen en ferskillende Cerator basearre Komposysje fan katalytyske oksidanten om organyske tevutanten te oksidearjen en te degradeen. Yn sa'n reaksjes kinne katalysearje de generaasje fan in grut oantal aktive radikalen fan ozon of wetterstofperoxide, dy't organyske fersmoargers oanfalle en mear effisjinte oksidative degradaasje-kapasiteit mear oanfalle. Fanwegen de ynfiering fan oksidanten yn 'e reaksje, de mooglikheid om organyske ferbiningen te ferwiderjen wurdt sterk ferbettere. Yn 'e measte reaksjes kinne it definitive ferwidering fan' e doelferwidering fan 'e doelwinning 100% berikke of benaderje, en it ferwidering fan' e TOC is ek heger.
Yn 'e elektrocatalytyske avansierde oksidaasjemateriaal, de eigenskippen fan it anodemateriaal mei hege soerstof dy't oermacht bepaalt de selektiviteit fan' e elektrocatyske avansearre oksidaasjemetoade foar it behanneljen fan organyske fersmoargers. It kathodemateriaal is in wichtige faktor dy't de produksje fan H2O2 bepale, en de produksje fan H2O2 bepaalt de effisjinsje fan 'e elektrocatalytyske avansearre oksidaasjetoade foar behanneling foar it behanneljen fan organyske fersmoarging. De stúdzje fan Modifikaasje fan elektrode-materiaal mei nano Ceria hat wiidweidich oandacht foar sawol ûnôfhinklik as ynternasjonaal krigen. Undersikers yntrodusearje foaral Nano Cerium Oxide en syn gearstalde materialen troch ferskate gemyske metoaden om ferskate elektrodemateriaal te feroarjen, te ferbetterjen, en ferheegje har elektrokatyske aktiviteit en definitive ferwidering.
Magnetron en ultrasound binne faaks wichtige helptregels foar de boppesteande katalytyske modellen. Ultrasonic-assistinsje nimme as foarbyld, brûkte vibraasje-lûdwellen mei frekwinsjes heger dan 25khz per sekonde, wurde miljoenen lytse bubbels generearre yn in oplossing formulearre mei in spesjaal ûntwurpen skjinmakker. Dizze lytse bubbels, tidens rappe kompresje en útwreiding produsearje konstant ympuls, wêrtroch materialen fluch moatte útwikselje en ferspriede op it katalysfolle oerflak, ferbetterje faaks eksponentieel fan katalytyske effisjinsje.
3 Konklúzje
NANO Ceria en har gearstalde materialen kinne effektyf ionen en organyske fersmoarders behannelje yn wetter, en hawwe wichtige applikaasje potensjeel yn 'e takomstige fjilden foar wetterbehandeling. De measte ûndersyk is lykwols noch yn 'e laboratoariumstadium, en om rappe applikaasje te berikken yn wetterbehandeling yn' e takomst, hoege de folgjende problemen noch dringend te wurden:
(1) de relatyf hege tariedingskosten fan NanoCeo2Basearre materialen bliuwt in wichtige faktor yn 'e grutte mearderheid fan har applikaasjes yn wetterbehandeling, dy't noch yn it laboratoariumûndersyk binne. Ferkenne Low-kosten, ienfâldige en effektive metoaden fan tarieding dy't de morfolglogge kinne regelje fan 'e grutte fan Nano CEO2-basearre materialen is noch in fokus fan ûndersyk.
(2) Fanwegen de lytse dieltsje grutte fan Nano CEO2-basearre materialen, de recycling- en regeneraasjeproblemen binne ek te wêzen binne ek wichtige faktoaren dy't har applikaasje beheine. De gearstalde dêrfan mei resinmaterialen as magnetyske materialen sille in wichtige ûndersiik wêze foar de tariedende tarieding en recyclingtechnology.
(3) De ûntwikkeling fan in gewrichtsproses tusken Nano CEO2 basearre Materiaal Water Technology en Tradisjoneel-behanneling Technology sil it tapassing fan NANO CEO2 basearre materiële katalytyske technology befoarderje op it mêd fan wetterbeheining.
(4) D'r is noch altyd beheind ûndersyk op 'e Toxiciteit fan Nano CEO2-basearre materialen, en har miljeu gedrach en toxicity-meganisme yn systemen binne noch net bepaald. It eigentlike oanwêzichheidsproses omfettet faaks de leafste fan meardere fersmoarging, en de coexisting-fersmoarging sille mei elkoar ynteraksje, dêrmei feroaret de oerflakkende skaaimerken en potensjele toxiciteit fan Nanomaterialen. Dêrom is d'r in urgent nedich om mear ûndersyk út te fieren op besibbe aspekten.
Posttiid: maaie-22-2023