સીઈઓ 2દુર્લભ પૃથ્વી સામગ્રીનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. તેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વ સ cerએક અનન્ય બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક સ્ટ્રક્ચર છે - 4F15D16S2. તેનો વિશેષ 4 એફ લેયર અસરકારક રીતે ઇલેક્ટ્રોનને સંગ્રહિત કરી શકે છે, જેમાં સેરીયમ આયનો+3 વેલેન્સ રાજ્ય અને+4 વેલેન્સ રાજ્યમાં વર્તે છે. તેથી, સીઇઓ 2 સામગ્રીમાં વધુ ઓક્સિજન છિદ્રો હોય છે, અને તેમાં ઓક્સિજન સંગ્રહિત કરવાની અને મુક્ત કરવાની ઉત્તમ ક્ષમતા હોય છે. સીઇ (III) અને સીઈ (iv) નું પરસ્પર રૂપાંતર પણ અનન્ય ઓક્સિડેશન-ઘટાડવાની ઉત્પ્રેરક ક્ષમતાઓ સાથે સીઇઓ 2 સામગ્રીને સમર્થન આપે છે. બલ્ક મટિરિયલ્સની તુલનામાં, નેનો સીઈઓ 2, એક નવા પ્રકારનાં અકાર્બનિક સામગ્રી તરીકે, તેના ઉચ્ચ વિશિષ્ટ સપાટીના ક્ષેત્ર, ઉત્તમ ઓક્સિજન સંગ્રહ અને પ્રકાશન ક્ષમતા, ઓક્સિજન આયન વાહકતા, રેડોક્સ પ્રદર્શન અને ઉચ્ચ-તાપમાન ઝડપી ઓક્સિજન ખાલી જગ્યા ફેલાવવાની ક્ષમતાને કારણે વ્યાપક ધ્યાન આકર્ષિત કરે છે. હાલમાં કેટેલિસ્ટ્સ, કેટેલિસ્ટ કેરિયર્સ અથવા એડિટિવ્સ, સક્રિય ઘટકો અને એડસોર્બન્ટ્સ તરીકે નેનો સીઈઓ 2 નો ઉપયોગ કરીને મોટી સંખ્યામાં સંશોધન અહેવાલો અને સંબંધિત એપ્લિકેશનો છે.
1. નેનોમીટરની તૈયારી પદ્ધતિઓક્સાઇડ
હાલમાં, નેનો સેરીયા માટેની સામાન્ય તૈયારી પદ્ધતિઓમાં મુખ્યત્વે રાસાયણિક પદ્ધતિ અને શારીરિક પદ્ધતિ શામેલ છે. વિવિધ રાસાયણિક પદ્ધતિઓ અનુસાર, રાસાયણિક પદ્ધતિઓને વરસાદની પદ્ધતિ, હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ, સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિ, સોલ જેલ પદ્ધતિ, માઇક્રોઇમ્યુલેશન પદ્ધતિ અને ઇલેક્ટ્રોડેપોઝિશન પદ્ધતિમાં વહેંચી શકાય છે; શારીરિક પદ્ધતિ મુખ્યત્વે ગ્રાઇન્ડીંગ પદ્ધતિ છે.
1.1 ગ્રાઇન્ડીંગ પદ્ધતિ
નેનો સેરીયા તૈયાર કરવા માટેની ગ્રાઇન્ડીંગ પદ્ધતિ સામાન્ય રીતે રેતી ગ્રાઇન્ડીંગનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં ઓછા ખર્ચે, પર્યાવરણીય મિત્રતા, ઝડપી પ્રક્રિયાની ગતિ અને મજબૂત પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતાના ફાયદા છે. તે હાલમાં નેનો સેરીયા ઉદ્યોગમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે. ઉદાહરણ તરીકે, નેનો સેરીયમ ox કસાઈડ પોલિશિંગ પાવડરની તૈયારી સામાન્ય રીતે કેલ્કિનેશન અને રેતી ગ્રાઇન્ડીંગના સંયોજનને અપનાવે છે, અને સેરીયમ આધારિત ડેનિટ્રેશન ઉત્પ્રેરકોની કાચી સામગ્રી પણ પૂર્વ-સારવાર માટે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે અથવા રેતી ગ્રાઇન્ડીંગનો ઉપયોગ કરીને કેલ્કિનેશન પછી સારવાર કરવામાં આવે છે. વિવિધ કણ કદના રેતી ગ્રાઇન્ડીંગ મણકાના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીને, દસથી સેંકડો નેનોમીટર સુધીના ડી 50 સાથે નેનો સેરીયા ગોઠવણ દ્વારા મેળવી શકાય છે.
1.2 વરસાદની પદ્ધતિ
વરસાદની પદ્ધતિ, વરસાદ, અલગ, ધોવા, સૂકવણી અને યોગ્ય દ્રાવકોમાં ઓગળેલા કાચા માલના કેલિસિનેશન દ્વારા નક્કર પાવડર તૈયાર કરવાની પદ્ધતિનો સંદર્ભ આપે છે. સરળ તૈયારી પ્રક્રિયા, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઓછી કિંમત જેવા ફાયદાઓ સાથે, દુર્લભ પૃથ્વી અને ડોપ્ડ નેનોમેટ્રીયલ્સની તૈયારીમાં વરસાદની પદ્ધતિનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ઉદ્યોગમાં નેનો સેરીયા અને તેની સંયુક્ત સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે તે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિ વરસાદના તાપમાન, સામગ્રીની સાંદ્રતા, પીએચ મૂલ્ય, વરસાદની ગતિ, ઉત્તેજનાની ગતિ, નમૂના વગેરેને બદલીને વિવિધ મોર્ફોલોજી અને કણોના કદ સાથે નેનો સેરીયા તૈયાર કરી શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, સેરીયમ આયનોને ઓએચ દ્વારા અવરોધિત કરી શકાય છે - સોડિયમ સાઇટ્રેટના હાઇડ્રોલિસિસથી ઉત્પન્ન થાય છે, અને પછી નેનો સેરીયા માઇક્રોસ્ફેર્સ જેવા ફ્લેક તૈયાર કરવા માટે સેવામાં આવે છે અને કેલ્કેઇન્ડ કરી શકાય છે.
1.3 હાઇડ્રોથર્મલ અને સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિઓ
આ બે પદ્ધતિઓ બંધ સિસ્ટમમાં નિર્ણાયક તાપમાને ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ-દબાણની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદનો તૈયાર કરવાની પદ્ધતિનો સંદર્ભ આપે છે. જ્યારે પ્રતિક્રિયા દ્રાવક પાણી હોય છે, ત્યારે તેને હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે. અનુરૂપ, જ્યારે પ્રતિક્રિયા દ્રાવક એક કાર્બનિક દ્રાવક હોય, ત્યારે તેને સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે. સંશ્લેષિત નેનો કણોમાં ઉચ્ચ શુદ્ધતા, સારી વિખેરી અને સમાન કણો હોય છે, ખાસ કરીને વિવિધ મોર્ફોલોજિસ અથવા ખુલ્લા વિશિષ્ટ ક્રિસ્ટલ ચહેરાવાળા નેનો પાવડર. નિસ્યંદિત પાણીમાં સેરીયમ ક્લોરાઇડને વિસર્જન કરો, જગાડવો અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશન ઉમેરો. ખુલ્લા (111) અને (110) ક્રિસ્ટલ વિમાનો સાથે સેરીયમ ox કસાઈડ નેનોરોડ્સ તૈયાર કરવા માટે 12 કલાક માટે 170 at પર હાઇડ્રોથર્મલને પ્રતિક્રિયા આપો. પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિને સમાયોજિત કરીને, ખુલ્લા ક્રિસ્ટલ વિમાનોમાં (110) ક્રિસ્ટલ વિમાનોનું પ્રમાણ વધારી શકાય છે, જે તેમની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિને વધુ વધારી શકે છે. પ્રતિક્રિયા દ્રાવક અને સપાટીના લિગાન્ડ્સને સમાયોજિત કરવાથી ખાસ હાઇડ્રોફિલિસિટી અથવા લિપોફિલિસિટી સાથે નેનો સેરીયા કણો પણ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જલીય તબક્કામાં એસિટેટ આયનો ઉમેરવાથી પાણીમાં મોનોડિસ્પર્સ હાઇડ્રોફિલિક સેરીયમ ox કસાઈડ નેનોપાર્ટિકલ્સ તૈયાર થઈ શકે છે. નોન-ધ્રુવીય દ્રાવક પસંદ કરીને અને પ્રતિક્રિયા દરમિયાન લિગાન્ડ તરીકે ઓલિક એસિડનો પરિચય આપીને, મોનોડિસ્પર્સ લિપોફિલિક સેરીઆ નેનોપાર્ટિકલ્સ બિન-ધ્રુવીય કાર્બનિક સોલવન્ટ્સમાં તૈયાર કરી શકાય છે. (આકૃતિ 1 જુઓ)
આકૃતિ 1 મોનોડિસ્પર્સ ગોળાકાર નેનો સેરીયા અને લાકડી આકારની નેનો સેરીયા
1.4 સોલ જેલ પદ્ધતિ
સોલ જેલ પદ્ધતિ એ એક પદ્ધતિ છે જે કેટલાક અથવા કેટલાક સંયોજનોને પૂર્વવર્તી તરીકે ઉપયોગ કરે છે, પ્રવાહી તબક્કામાં હાઇડ્રોલિસિસ જેવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ કરે છે, અને પછી વૃદ્ધત્વ પછી જેલ બનાવે છે, અને છેવટે અલ્ટ્રાફાઇન પાવડર તૈયાર કરવા માટે ડ્રાય અને કેલ્સિન્સ. આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને ખૂબ વિખરાયેલા મલ્ટિ-કમ્પોનન્ટ નેનો સેરીઆ કમ્પોઝિટ નેનોમેટ્રીયલ્સ, જેમ કે સેરીયમ આયર્ન, સેરીયમ ટાઇટેનિયમ, સેરીયમ ઝિર્કોનિયમ અને અન્ય સંયુક્ત નેનો ox ક્સાઇડ, જે ઘણા અહેવાલોમાં નોંધાયેલા છે તે તૈયાર કરવા માટે યોગ્ય છે.
1.5 અન્ય પદ્ધતિઓ
ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓ ઉપરાંત, ત્યાં માઇક્રો લોશન પદ્ધતિ, માઇક્રોવેવ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ, ઇલેક્ટ્રોડેપોઝિશન પદ્ધતિ, પ્લાઝ્મા ફ્લેમ કમ્બશન પદ્ધતિ, આયન-એક્સચેંજ મેમ્બ્રેન ઇલેક્ટ્રોલિસિસ પદ્ધતિ અને અન્ય ઘણી પદ્ધતિઓ પણ છે. નેનો સેરીયાના સંશોધન અને એપ્લિકેશન માટે આ પદ્ધતિઓ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.
પાણીની સારવારમાં 2-નેનોમીટર સેરિયમ ox કસાઈડનો ઉપયોગ
નીચા ભાવો અને વિશાળ એપ્લિકેશનો સાથે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોમાં સેરીયમ સૌથી વિપુલ પ્રમાણમાં તત્વ છે. નેનોમીટર સેરીઆ અને તેના કમ્પોઝિટ્સ તેમના ઉચ્ચ વિશિષ્ટ સપાટીના ક્ષેત્ર, ઉચ્ચ ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ અને ઉત્તમ માળખાકીય સ્થિરતાને કારણે પાણીની સારવારના ક્ષેત્રમાં ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કરે છે.
2.1 ની અરજીનેનો સિરિયમ ઓક્સાઇડશોષણ પદ્ધતિ દ્વારા પાણીની સારવારમાં
તાજેતરના વર્ષોમાં, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગ જેવા ઉદ્યોગોના વિકાસ સાથે, ભારે ધાતુના આયનો અને ફ્લોરિન આયનો જેવા પ્રદૂષકો ધરાવતા મોટા પ્રમાણમાં ગંદા પાણીને છૂટા કરવામાં આવ્યા છે. ટ્રેસ સાંદ્રતામાં પણ, તે જળચર સજીવો અને માનવ જીવન પર્યાવરણને નોંધપાત્ર નુકસાન પહોંચાડે છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી પદ્ધતિઓમાં ઓક્સિડેશન, ફ્લોટેશન, રિવર્સ ઓસ્મોસિસ, or સોર્સપ્શન, નેનોફિલ્ટરેશન, બાયોસોર્પ્શન, વગેરે શામેલ છે, તેમાંથી, or ર્સોર્પ્શન તકનીક ઘણીવાર તેના સરળ કામગીરી, ઓછા ખર્ચે અને ઉચ્ચ સારવાર કાર્યક્ષમતાને કારણે અપનાવવામાં આવે છે. નેનો સીઇઓ 2 સામગ્રીમાં sec ંચી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ છે અને or સોર્સેન્ટ્સ તરીકે ઉચ્ચ સપાટીની પ્રવૃત્તિ હોય છે, અને છિદ્રાળુ નેનો સીઈઓ 2 ના સંશ્લેષણ અને તેની સંયુક્ત સામગ્રી પર વિવિધ મોર્ફોલોજિસ સાથે ઘણા અહેવાલો આવ્યા છે અને પાણીમાંથી હાનિકારક આયનોને દૂર કરવા માટે વિવિધ મોર્ફોલોજિસ છે.
સંશોધન દર્શાવે છે કે નેનો સેરીયામાં એફ માટે - નબળા એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં પાણીમાં મજબૂત શોષણ ક્ષમતા છે. એફ - 100 એમજી/એલ અને પીએચ = 5-6 ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા સાથેના ઉકેલમાં, એફ - માટે શોષણ ક્ષમતા 23 એમજી/જી છે, અને એફ - એફ - નો દૂર કરવાનો દર 85.6%છે. તેને પોલિઆક્રિલિક એસિડ રેઝિન બોલ (લોડિંગ રકમ: 0.25 ગ્રામ/જી) પર લોડ કર્યા પછી, એફ - જલીય સોલ્યુશનના 100mg/l ની સમાન વોલ્યુમની સારવાર કરતી વખતે એફ - ની દૂર કરવાની ક્ષમતા 99% થી વધુ સુધી પહોંચી શકે છે; વોલ્યુમના 120 ગણા પ્રક્રિયા કરતી વખતે, 90% કરતા વધુ એફ - દૂર કરી શકાય છે. જ્યારે ફોસ્ફેટ અને આયોડેટને શોષણ કરવા માટે વપરાય છે, ત્યારે or સોર્સપ્શન ક્ષમતા અનુરૂપ શ્રેષ્ઠ શોષણ રાજ્ય હેઠળ 100 એમજી/જી સુધી પહોંચી શકે છે. ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી સામગ્રીનો સરળ ડિસોર્પ્શન અને તટસ્થકરણ સારવાર પછી ફરીથી વાપરી શકાય છે, જેમાં ઉચ્ચ આર્થિક લાભ છે.
આર્સેનિક, ક્રોમિયમ, કેડમિયમ અને નેનો સેરીઆ અને તેની સંયુક્ત સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને લીડ જેવા ઝેરી ભારે ધાતુઓની શોષણ અને સારવાર વિશે ઘણા અભ્યાસ છે. મહત્તમ or સોર્સપ્શન પીએચ વિવિધ વેલેન્સ સ્ટેટ્સવાળા ભારે ધાતુના આયનો માટે બદલાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તટસ્થ પૂર્વગ્રહ સાથેની નબળી આલ્કલાઇન સ્થિતિમાં એએસ (III) માટે શ્રેષ્ઠ શોષણ રાજ્ય છે, જ્યારે એએસ (વી) માટે શ્રેષ્ઠ શોષણ રાજ્ય નબળા એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં પ્રાપ્ત થાય છે, જ્યાં શોષણ ક્ષમતા બંને શરતો હેઠળ 110 એમજી/જી સુધી પહોંચી શકે છે. એકંદરે, નેનો સેરીઆ અને તેની સંયુક્ત સામગ્રીનું optim પ્ટિમાઇઝ સંશ્લેષણ વિશાળ પીએચ રેન્જમાં વિવિધ હેવી મેટલ આયનો માટે ઉચ્ચ શોષણ અને દૂર કરવાના દર પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
બીજી બાજુ, સેરીયમ ox કસાઈડ આધારિત નેનોમેટ્રીયલ્સ પણ ગંદા પાણીમાં ઓર્ગેનિકસ, જેમ કે એસિડ ઓરેન્જ, રોડામાઇન બી, કોંગો રેડ, વગેરેમાં ઉત્કૃષ્ટ કામગીરી ધરાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, હાલના અહેવાલ કિસ્સાઓમાં, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરાયેલા નેનો સેરીયા છિદ્રાળુ ગોળાકાર, ખાસ કરીને ઓર્ગેનાઇઝની ક્ષમતામાં, ઓર્ગેનાઇઝની ક્ષમતામાં ઉચ્ચ શોષણ ક્ષમતા ધરાવે છે, 60 મિનિટમાં 942.7mg/g.
2.2 અદ્યતન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયામાં નેનો સેરીયાની અરજી
અદ્યતન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા (ટૂંકા માટે એઓપીએસ) હાલની એન્હાઇડ્રોસ સારવાર પ્રણાલીને સુધારવા માટે સૂચવવામાં આવે છે. અદ્યતન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા, જેને ડીપ ઓક્સિડેશન ટેકનોલોજી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે મજબૂત ઓક્સિડેશન ક્ષમતા સાથે હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ (· ઓએચ), સુપર ઓક્સાઇડ રેડિકલ (· ઓ 2 -), સિંગલ ઓક્સિજન, વગેરેના ઉત્પાદન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણ, વીજળી, ધ્વનિ, પ્રકાશ ઇરેડિયેશન, ઉત્પ્રેરક, વગેરેની પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ હેઠળ, મુક્ત રેડિકલ્સ અને પ્રતિક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ ઉત્પન્ન કરવાની વિવિધ રીતો અનુસાર, તેઓને ફોટોકેમિકલ ox ક્સિડેશન, ઉત્પ્રેરક ભીનું ox ક્સિડેશન, સોનોકેમિસ્ટ્રી ox ક્સિડેશન, ઓઝોન ox ક્સિડેશન, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ox ક્સિડેશન, ફેન્ટન ox ક્સિડેશન, વગેરેમાં વહેંચી શકાય છે.
આકૃતિ 2 વર્ગીકરણ અને અદ્યતન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાના તકનીકી સંયોજન
નેનો સીરિયાએક વિજાતીય ઉત્પ્રેરક છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અદ્યતન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયામાં થાય છે. સીઇ 3 અને સીઇ 4+વચ્ચેના ઝડપી રૂપાંતર અને ઓક્સિજન શોષણ અને પ્રકાશન દ્વારા લાવવામાં આવેલી ઝડપી ઓક્સિડેશન-ઘટાડો અસરને કારણે, નેનો સેરીઆમાં સારી ઉત્પ્રેરક ક્ષમતા છે. જ્યારે કેટેલિસ્ટ પ્રમોટર તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઉત્પ્રેરક ક્ષમતા અને સ્થિરતાને અસરકારક રીતે સુધારી શકે છે. જ્યારે નેનો સેરીઆ અને તેની સંયુક્ત સામગ્રીનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે, ત્યારે ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો મોર્ફોલોજી, કણોના કદ અને ખુલ્લા ક્રિસ્ટલ વિમાનો સાથે મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે, જે તેમના પ્રભાવ અને એપ્લિકેશનને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો છે. સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે કણો જેટલા નાના અને વિશિષ્ટ સપાટી ક્ષેત્ર, વધુ અનુરૂપ સક્રિય સાઇટ અને ઉત્પ્રેરક ક્ષમતાને વધુ મજબૂત બનાવે છે. ખુલ્લી સ્ફટિક સપાટીની ઉત્પ્રેરક ક્ષમતા, મજબૂતથી નબળા સુધી, (100) ક્રિસ્ટલ સપાટી> (110) ક્રિસ્ટલ સપાટી> (111) ક્રિસ્ટલ સપાટીના ક્રમમાં છે, અને અનુરૂપ સ્થિરતા વિરુદ્ધ છે.
સેરીયમ ox કસાઈડ એ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે. જ્યારે નેનોમીટર સેરીયમ ox કસાઈડ બેન્ડ ગેપ કરતા વધુ energy ર્જાવાળા ફોટોન દ્વારા ઇરેડિએટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે વેલેન્સ બેન્ડ ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સાહિત છે, અને સંક્રમણ પુન omb સંગઠન વર્તન થાય છે. આ વર્તન સીઇ 3 અને સીઇ 4+ના રૂપાંતર દરને પ્રોત્સાહન આપશે, પરિણામે નેનો સેરીયાની મજબૂત ફોટોકાટાલેટીક પ્રવૃત્તિ. ફોટોકાટાલિસિસ ગૌણ પ્રદૂષણ વિના કાર્બનિક પદાર્થોના સીધા અધોગતિને પ્રાપ્ત કરી શકે છે, તેથી તેની અરજી એઓપીએસમાં નેનો સેરીઆના ક્ષેત્રમાં સૌથી વધુ અભ્યાસ કરેલી તકનીક છે. હાલમાં, મુખ્ય ધ્યાન એઝો ડાયઝ, ફેનોલ, ક્લોરોબેન્ઝિન અને ફાર્માસ્યુટિકલ ગંદાપાણીની ઉત્પ્રેરક અધોગતિની સારવાર પર વિવિધ મોર્ફોલોજિસ અને સંયુક્ત રચનાઓવાળા ઉત્પ્રેરકોનો ઉપયોગ કરીને છે. અહેવાલમાં જણાવ્યા અનુસાર, optim પ્ટિમાઇઝ કેટેલિસ્ટ સિન્થેસિસ પદ્ધતિ અને ઉત્પ્રેરક મોડેલની સ્થિતિ હેઠળ, આ પદાર્થોની અધોગતિ ક્ષમતા સામાન્ય રીતે 80%કરતા વધુ સુધી પહોંચી શકે છે, અને કુલ ઓર્ગેનિક કાર્બન (ટીઓસી) ની દૂર કરવાની ક્ષમતા 40%કરતા વધુ સુધી પહોંચી શકે છે.
ઓઝોન અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ જેવા કાર્બનિક પ્રદૂષકોના અધોગતિ માટે નેનો સેરીયમ ox કસાઈડ કેટેલિસિસ એ બીજી વ્યાપક અભ્યાસ કરેલી તકનીક છે. ફોટોકાટાલિસિસની જેમ, તે ઓર્ગેનિક પ્રદૂષકોને ઓક્સિડાઇઝ અને ડિગ્રેઝ કરવા માટે વિવિધ મોર્ફોલોજિસ અથવા ક્રિસ્ટલ પ્લેન અને વિવિધ સેરીયમ આધારિત કમ્પોઝિટ કેટેલિટીક ox ક્સિડેન્ટ્સ સાથે નેનો સેરીઆની ક્ષમતા પર પણ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઉત્પ્રેરક ઓઝોન અથવા હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડથી મોટી સંખ્યામાં સક્રિય રેડિકલ્સ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે કાર્બનિક પ્રદૂષકો પર હુમલો કરે છે અને વધુ કાર્યક્ષમ ઓક્સિડેટીવ અધોગતિ ક્ષમતાઓ પ્રાપ્ત કરે છે. પ્રતિક્રિયામાં ox ક્સિડેન્ટ્સની રજૂઆતને કારણે, કાર્બનિક સંયોજનોને દૂર કરવાની ક્ષમતામાં મોટા પ્રમાણમાં વધારો થાય છે. મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓમાં, લક્ષ્ય પદાર્થનો અંતિમ દૂર કરવાનો દર 100%સુધી પહોંચી શકે છે અથવા સંપર્ક કરી શકે છે, અને TOC દૂર કરવાનો દર પણ વધારે છે.
ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક એડવાન્સ્ડ ox ક્સિડેશન પદ્ધતિમાં, oxygen ક્સિજન ઇવોલ્યુશન ઓવરપોટેશનલ સાથેની એનોડ સામગ્રીના ગુણધર્મો કાર્બનિક પ્રદૂષકોની સારવાર માટે ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક એડવાન્સ્ડ ox ક્સિડેશન પદ્ધતિની પસંદગીને નિર્ધારિત કરે છે. કેથોડ સામગ્રી એ એચ 2 ઓ 2 ના ઉત્પાદનને નિર્ધારિત કરવા માટેનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે, અને એચ 2 ઓ 2 નું ઉત્પાદન કાર્બનિક પ્રદૂષકોની સારવાર માટે ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક એડવાન્સ્ડ ઓક્સિડેશન પદ્ધતિની કાર્યક્ષમતા નક્કી કરે છે. નેનો સેરીઆનો ઉપયોગ કરીને ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ ફેરફારના અભ્યાસને સ્થાનિક અને આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે વ્યાપક ધ્યાન મળ્યું છે. સંશોધનકારો મુખ્યત્વે વિવિધ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં ફેરફાર કરવા, તેમની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રવૃત્તિમાં સુધારો કરવા, અને ત્યાં ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક પ્રવૃત્તિ અને અંતિમ દૂર કરવા દરમાં વધારો કરવા માટે વિવિધ રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા નેનો સેરીયમ ox કસાઈડ અને તેની સંયુક્ત સામગ્રીનો પરિચય આપે છે.
ઉપરોક્ત ઉત્પ્રેરક મોડેલો માટે માઇક્રોવેવ અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઘણીવાર મહત્વપૂર્ણ સહાયક પગલાં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક સહાય લેતા, 25 કેએચઝેડ કરતા વધારે ફ્રીક્વન્સીઝવાળા કંપન ધ્વનિ તરંગોનો ઉપયોગ કરીને, લાખો અત્યંત નાના પરપોટા ખાસ ડિઝાઇન કરેલા સફાઇ એજન્ટ સાથે ઘડવામાં આવેલા સોલ્યુશનમાં ઉત્પન્ન થાય છે. આ નાના પરપોટા, ઝડપી કમ્પ્રેશન અને વિસ્તરણ દરમિયાન, સતત બબલ ઇમ્પોશન ઉત્પન્ન કરે છે, સામગ્રીને ઉત્પ્રેરક સપાટી પર ઝડપથી વિનિમય અને પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, ઘણીવાર ઉત્પ્રેરક રીતે ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.
3 નિષ્કર્ષ
નેનો સેરીઆ અને તેની સંયુક્ત સામગ્રી પાણીમાં આયનો અને કાર્બનિક પ્રદૂષકોની અસરકારક રીતે સારવાર કરી શકે છે, અને ભવિષ્યના જળ સારવાર ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનની સંભાવના છે. જો કે, મોટાભાગના સંશોધન હજી પણ પ્રયોગશાળાના તબક્કે છે, અને ભવિષ્યમાં પાણીની સારવારમાં ઝડપી એપ્લિકેશન પ્રાપ્ત કરવા માટે, નીચેના મુદ્દાઓને હજી પણ તાત્કાલિક ધ્યાન આપવાની જરૂર છે:
(1) નેનોની પ્રમાણમાં prepare ંચી તૈયારી કિંમતસીઈઓ 2પાણીની સારવારમાં તેમની મોટાભાગની અરજીઓમાં આધારિત સામગ્રી એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ રહે છે, જે હજી પણ પ્રયોગશાળા સંશોધન તબક્કામાં છે. ઓછા ખર્ચે, સરળ અને અસરકારક તૈયારી પદ્ધતિઓ કે જે મોર્ફોલોજી અને નેનો સીઇઓ 2 આધારિત સામગ્રીના કદને નિયંત્રિત કરી શકે છે તે હજી સંશોધનનું કેન્દ્ર છે.
(૨) નેનો સીઇઓ 2 આધારિત સામગ્રીના નાના કણ કદને કારણે, ઉપયોગ પછી રિસાયક્લિંગ અને પુનર્જીવનના મુદ્દાઓ પણ તેમની એપ્લિકેશનને મર્યાદિત કરતા મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે. રેઝિન મટિરિયલ્સ અથવા મેગ્નેટિક મટિરિયલ્સ સાથે તેની સંયુક્ત તેની સામગ્રીની તૈયારી અને રિસાયક્લિંગ તકનીક માટે એક મુખ્ય સંશોધન દિશા હશે.
()) નેનો સીઇઓ 2 આધારિત મટિરિયલ વોટર ટ્રીટમેન્ટ ટેક્નોલ અને પરંપરાગત ગટર ટ્રીટમેન્ટ ટેક્નોલ .જી વચ્ચે સંયુક્ત પ્રક્રિયાના વિકાસથી પાણીની સારવારના ક્ષેત્રમાં નેનો સીઈઓ 2 આધારિત સામગ્રી ઉત્પ્રેરક તકનીકની અરજીને મોટા પ્રમાણમાં પ્રોત્સાહન મળશે.
()) નેનો સીઈઓ 2 આધારિત સામગ્રીના ઝેરીકરણ પર હજી પણ મર્યાદિત સંશોધન છે, અને પાણીની સારવાર પ્રણાલીમાં તેમની પર્યાવરણીય વર્તન અને ઝેરી પદ્ધતિ હજી સુધી નક્કી કરવામાં આવી નથી. વાસ્તવિક ગટરની સારવાર પ્રક્રિયામાં ઘણીવાર બહુવિધ પ્રદૂષકોના સહઅસ્તિત્વ શામેલ હોય છે, અને સહઅસ્તિત્વ ધરાવતા પ્રદૂષકો એકબીજા સાથે સંપર્ક કરશે, ત્યાં સપાટીની લાક્ષણિકતાઓ અને નેનોમેટ્રીયલ્સની સંભવિત ઝેરીતાને બદલશે. તેથી, સંબંધિત પાસાઓ પર વધુ સંશોધન કરવાની તાત્કાલિક જરૂર છે.
પોસ્ટ સમય: મે -22-2023