CEO2se yon eleman enpòtan nan materyèl latè ki ra. AEleman Latè ki ra seryòmGen yon inik ekstèn estrikti elektwonik - 4F15D16S2. Kouch espesyal 4F li yo ka efektivman magazen ak lage elektwon, fè iyon Seryòm konpòte yo nan+3 eta a valans ak+4 eta valans. Se poutèt sa, CEO2 materyèl gen plis twou oksijèn, epi yo gen ekselan kapasite nan magazen ak lage oksijèn. Konvèsyon an mityèl nan CE (III) ak CE (IV) tou endows CEO2 materyèl ak inik oksidasyon-rediksyon kapasite kataliz. Konpare ak materyèl esansyèl, nano CEO2, kòm yon nouvo kalite materyèl inòganik, te resevwa atansyon toupatou akòz gwo zòn sifas espesifik li yo, ekselan depo oksijèn ak kapasite lage, oksijèn konduktiviti ion, pèfòmans redox, ak gwo tanperati rapid oksijèn kapasite difizyon. Gen kounye a yon gwo kantite rapò rechèch ak aplikasyon ki gen rapò ak lè l sèvi avèk nano CEO2 kòm katalis, transpòtè katalis oswa aditif, eleman aktif, ak adsorbents.
1. Metòd Preparasyon nan nanomètoksid seryòm
Kounye a, metòd preparasyon komen pou nano ceria sitou gen ladan metòd chimik ak metòd fizik. Selon diferan metòd chimik, metòd chimik yo ka divize an metòd presipitasyon, metòd idrotèrmik, metòd solvothermal, metòd jèl sol, metòd microemulsion ak metòd elèktrodepozisyon; Metòd fizik la se sitou metòd la fanm k'ap pile.
1.1 Manje Metòd
Metòd la fanm k'ap pile pou prepare nano ceria jeneralman itilize sab fanm k'ap pile, ki gen avantaj ki genyen nan pri ki ba, amitye anviwònman an, vitès pwosesis vit, ak kapasite pwosesis fò. Li se kounye a metòd la pwosesis ki pi enpòtan nan endistri a Nano Ceria. Pou egzanp, preparasyon an nan nano Seryòm oksid polisaj poud jeneralman adopte yon konbinezon de kalsinasyon ak sab fanm k'ap pile, ak materyèl yo anvan tout koreksyon nan katalis denitrasyon ki baze sou Seryòm yo tou melanje pou pre-tretman oswa trete apre kalsinasyon lè l sèvi avèk sab fanm k'ap pile. Lè l sèvi avèk diferan gwosè patikil sab fanm k'ap pile rapò chaplèt, nano ceria ak D50 sòti nan dè dizèn a dè santèn de nanomètr ka jwenn nan ajisteman.
1.2 Metòd presipitasyon
Metòd la presipitasyon refere a metòd la nan prepare poud solid pa presipitasyon, separasyon, lave, siye, ak kalsinasyon nan matyè premyè fonn nan Solvang ki apwopriye yo. Se metòd la presipitasyon lajman ki itilize nan preparasyon an nan tè ki ra ak doped nanomateryal, ak avantaj tankou pwosesis preparasyon senp, efikasite segondè, ak pri ki ba. Li se yon metòd souvan itilize pou prepare nano ceria ak materyèl konpoze li yo nan endistri. Metòd sa a ka prepare nano ceria ak diferan mòfoloji ak gwosè patikil pa chanje tanperati a presipitasyon, konsantrasyon materyèl, valè pH, vitès presipitasyon, vibran vitès, modèl, elatriye metòd komen konte sou presipitasyon nan iyon Seryòm soti nan amonyak ki te pwodwi pa dekonpozisyon ure, ak preparasyon an nan nano ceria microsheres se kontwole pa STIRE. Altènativman, iyon Seryòm ka presipite pa OH - pwodwi soti nan idroliz la nan Sodyòm Sitrat, ak Lè sa a, enkubasyon ak kalsine yo prepare flokon tankou nano ceria microspheres.
1.3 Metòd idrotèrmik ak solvothermal
De metòd sa yo refere a metòd pou prepare pwodwi pa gwo tanperati ak gwo presyon reyaksyon nan tanperati kritik nan yon sistèm fèmen. Lè sòlvan reyaksyon an se dlo, yo rele li metòd idrotèrmik. Korespondansman, lè sòlvan an reyaksyon se yon sòlvan òganik, yo rele sa metòd solvothermal. Patikil yo nano sentetize gen gwo pite, bon dispèsyon ak patikil inifòm, espesyalman nano poud yo ak mòfoloji diferan oswa ekspoze figi kristal espesyal. Fonn klori seryòm nan dlo distile, brase epi ajoute solisyon idroksid sodyòm. Reyaksyon idrotèrmik nan 170 ℃ pou 12 èdtan yo prepare nanorods oksid seryòm ak ekspoze (111) ak (110) avyon kristal. Pa ajiste kondisyon yo reyaksyon, pwopòsyon an nan (110) avyon kristal nan avyon yo ekspoze kristal ka ogmante, plis amelyore aktivite kataliz yo. Ajisteman sòlvan reyaksyon an ak ligand sifas yo kapab tou pwodwi nano ceria patikil ak idrofilisite espesyal oswa lipofilikite. Pou egzanp, ajoute iyon acetate nan faz la akeuz ka prepare monodisperse idrofil nanoparticules oksid idrofil nan dlo. Pa chwazi yon sòlvan ki pa polè ak entwodwi asid oleik kòm yon ligand pandan reyaksyon an, monodisperse lipofil ceria nanoparticules ka prepare nan ki pa polè Solvang òganik. (Gade Figi 1)
Figi 1 monodisperse esferik nano ceria ak baton ki gen fòm nano ceria
1.4 Sol metòd jèl
Metòd la jèl sol se yon metòd ki sèvi ak kèk oswa plizyè konpoze kòm precursors, fè reyaksyon chimik tankou idroliz nan faz la likid yo fòme sol, ak Lè sa a, fòme jèl apre aje, epi finalman ti kras ak kalsin yo prepare poud ultrafin. Metòd sa a se patikilyèman apwopriye pou prepare trè gaye milti-eleman nano ceria nanomateryal konpoze, tankou fè Seryòm, Titàn Seryòm, Seryòm Zirconium ak lòt konpoze nano oksid, ki te rapòte nan anpil rapò.
1.5 Lòt metòd
Anplis de metòd ki anwo yo, gen tou metòd mikwo losyon, metòd sentèz mikwo ond, metòd elèktrodepozisyon, metòd ki degaje konbisyon flanm dife, metòd elèktroliz ion-echanj ak anpil lòt metòd. Metòd sa yo gen gwo siyifikasyon pou rechèch ak aplikasyon nano ceria.
Aplikasyon nan 2-nanomèt oksid seryòm nan tretman dlo
Seryòm se eleman ki pi abondan nan mitan eleman latè ki ra, ak pri ki ba ak aplikasyon pou lajè. Nanomèt Ceria ak konpoze li yo te atire anpil atansyon nan jaden an nan tretman dlo akòz zòn segondè sifas espesifik yo, segondè aktivite kataliz ak ekselan estabilite estriktirèl.
2.1 Aplikasyon nanNano oksid seryòmnan tretman dlo pa metòd adsorption
Nan dènye ane yo, ak devlopman nan endistri tankou endistri a elektwonik, yon gwo kantite dlo ize ki gen polyan tankou iyon metal lou ak iyon fliyò te egzeyate. Menm nan konsantrasyon tras, li ka lakòz gwo domaj nan òganis akwatik ak anviwònman k ap viv imen an. Metòd souvan itilize yo enkli oksidasyon, entrodiksyon, osmoz ranvèse, adsorption, nanofiltrasyon, biosorption, elatriye nan mitan yo, se teknoloji adsorption souvan adopte akòz operasyon senp li yo, pri ki ba, ak efikasite tretman segondè. Materyèl nano CEO2 gen gwo zòn sifas espesifik ak aktivite sifas segondè kòm adsorban, e te gen anpil rapò sou sentèz la nan nano CEO2 pore ak materyèl konpoze li yo ak mòfoloji diferan adsorb epi retire iyon danjere nan dlo.
Rechèch te montre ke nano ceria gen gwo kapasite adsorption pou F - nan dlo anba kondisyon asid fèb. Nan yon solisyon ak yon premye konsantrasyon nan F - nan 100mg/L ak pH = 5-6, kapasite nan adsorption pou F - se 23mg/g, ak pousantaj la retire nan F - se 85.6%. Apre chaje l 'sou yon boul polyacrylic asid résine (loading kantite lajan: 0.25g/g), kapasite nan retire nan F - ka rive jwenn plis pase 99% lè trete yon volim egal nan 100mg/L nan F - solisyon akeuz; Lè w ap trete 120 fwa volim nan, plis pase 90% nan F - ka retire li. Lè yo itilize adsorb fosfat ak yodat, kapasite nan adsorption ka rive jwenn plis pase 100mg/g anba korespondan eta a adsorption pi bon. Ka materyèl la itilize yo itilize ankò apre senp dezorption ak tretman netralize, ki gen gwo benefis ekonomik yo.
Gen anpil etid sou adsorption a ak tretman nan metal toksik lou tankou asenik, CHROMIUM, Kadmyòm, ak plon lè l sèvi avèk nano ceria ak materyèl konpoze li yo. PH la pi bon adsorption varye pou iyon metal lou ak eta valans diferan. Pou egzanp, kondisyon an fèb alkalin ak patipri net gen pi bon eta a adsorption pou AS (III), pandan y ap eta a adsorption pi bon pou AS (V) se reyalize nan kondisyon asid fèb, kote kapasite nan adsorption ka rive jwenn plis pase 110mg/g nan tou de kondisyon yo. An jeneral, sentèz la optimize nan nano ceria ak materyèl konpoze li yo ka reyalize segondè adsorption ak pousantaj retire pou divès kalite iyon metal lou sou yon seri pH lajè.
Nan lòt men an, Seryòm oksid ki baze nanomateryal yo te genyen tou pèfòmans eksepsyonèl nan adsorbing òganik nan dlo ize, tankou Oran 942.7mg/g nan 60 minit.
2.2 Aplikasyon nan nano ceria nan pwosesis avanse oksidasyon
Pwosesis avanse oksidasyon (AOPs pou kout) yo pwopoze pou amelyore sistèm tretman anidrid ki egziste deja. Pwosesis avanse oksidasyon, ke yo rele tou teknoloji gwo twou san fon oksidasyon, se karakterize pa pwodiksyon an nan idroksil radikal (· OH), superoksid radikal (· O2 -), oksijèn singlet, elatriye ak kapasite oksidasyon fò. Anba kondisyon reyaksyon yo nan tanperati ki wo ak presyon, elektrisite, son, iradyasyon limyè, katalis, elatriye Dapre diferan fason yo génération radikal gratis ak kondisyon reyaksyon yo, yo ka divize an oksidasyon fotokimik, katalizè oksidasyon mouye, oksidasyon sonochemistry, oksidasyon ozòn, elektwochimik oksidasyon, fenton oksidasyon, elektwo.
Figi 2 klasifikasyon ak teknoloji konbinezon de pwosesis avanse oksidasyon
Nano Ceriase yon katalis heterogeneous souvan itilize nan pwosesis avanse oksidasyon. Akòz konvèsyon rapid ant CE3+ak CE4+ak efè rapid oksidasyon-rediksyon ki te pote sou pa absòpsyon oksijèn ak lage, Nano Ceria gen bon kapasite kataliz. Lè yo itilize kòm yon pwomotè katalis, li kapab tou efektivman amelyore kapasite katalizè ak estabilite. Lè nano ceria ak materyèl konpoze li yo yo te itilize kòm katalis, pwopriyete yo catalytic varye anpil ak mòfoloji a, gwosè patikil, ak avyon ekspoze kristal, ki se faktè kle ki afekte pèfòmans yo ak aplikasyon yo. Li se jeneralman kwè ke pi piti a patikil yo ak pi gwo zòn nan sifas espesifik, plis korespondan sit la aktif, ak pi fò nan kapasite nan kataliz. Kapasite nan kataliz nan sifas la kristal ekspoze, ki soti nan fò nan fèb, se nan lòd la nan (100) sifas kristal> (110) sifas kristal> (111) sifas kristal, ak estabilite ki koresponn lan se opoze.
Oksid Seryòm se yon materyèl semi -conducteurs. Lè oksid nanomè nanomètr iradyasyon pa foton ak enèji ki pi wo pase diferans nan gwoup, elektwon yo bann valans yo eksite, ak konpòtman an recombination tranzisyon rive. Konpòtman sa a pral ankouraje to konvèsyon CE3+ak CE4+, sa ki lakòz aktivite fotokatalitik fò nan nano ceria. Fotokataliz ka reyalize degradasyon dirèk nan matyè òganik san polisyon segondè, se konsa aplikasyon li se teknoloji ki pi etidye nan jaden an nan nano ceria nan AOPs. Kounye a, konsantre prensipal la se sou tretman an degradasyon kataliz nan koloran azo, fenol, klowobenzen, ak dlo ize pharmaceutique lè l sèvi avèk katalis ak mòfoloji diferan ak konpozisyon konpoze. Selon rapò a, anba metòd la sentèz katalis optimize ak kondisyon modèl kataliz, kapasite nan degradasyon nan sibstans sa yo ka jeneralman rive nan plis pase 80%, ak kapasite nan retire nan total kabòn òganik (TOC) ka rive jwenn plis pase 40%.
Katalize nano oksid nano pou degradasyon polyan òganik tankou ozòn ak oksijene idwojèn se yon lòt teknoloji lajman etidye. Menm jan ak fotokataliz, li tou konsantre sou kapasite nan nano ceria ak mòfoloji diferan oswa avyon kristal ak diferan Seryòm ki baze sou konpoze catalytic oksidan yo oksidasyon ak degrade polyan òganik. Nan reyaksyon sa yo, katalis ka katalize jenerasyon an nan yon gwo kantite radikal aktif soti nan ozòn oswa oksijene idwojèn, ki atake polyan òganik ak reyalize pi efikas kapasite degradasyon oksidatif. Akòz entwodiksyon oksidan nan reyaksyon an, kapasite pou yo retire konpoze òganik yo anpil amelyore. Nan pifò reyaksyon, pousantaj final la retire nan sibstans ki sou sib la ka rive jwenn oswa apwoche 100%, ak pousantaj la retire TOC se tou pi wo.
Nan metòd elèktrokatalit avanse oksidasyon an, pwopriyete materyèl anod ak gwo evolisyon oksijèn overpotential detèmine selectivite nan metòd elektwokatalit avanse oksidasyon pou trete polyan òganik. Materyèl katod la se yon faktè enpòtan pou detèmine pwodiksyon H2O2, ak pwodiksyon H2O2 detèmine efikasite metòd oksidasyon avanse electrocatalytic pou trete polyan òganik. Etid la nan modifikasyon materyèl electrodes lè l sèvi avèk Nano Ceria te resevwa atansyon toupatou tou de domestik ak entènasyonalman. Chèchè sitou entwodwi oksid nano nano ak materyèl konpoze li yo nan diferan metòd chimik pou modifye diferan materyèl electrodes, amelyore aktivite electrochemical yo, epi kidonk ogmante aktivite electrocatalytic ak pousantaj retire final la.
Mikwo ond ak ultrason yo souvan mezi oksilyè enpòtan pou modèl ki anwo yo katalizè. Pran asistans ultrasons kòm yon egzanp, lè l sèvi avèk Vibration son vag ak frekans ki pi wo pase 25kHz pou chak dezyèm, dè milyon de bul piti anpil yo pwodwi nan yon solisyon formul ak yon ajan netwayaj ki fèt espesyalman pou. Ti bul sa yo, pandan konpresyon rapid ak ekspansyon, toujou ap pwodwi implosion ti wonn, sa ki pèmèt materyèl yo byen vit echanj ak difize sou sifas la katalis, souvan exponentielle amelyore efikasite catalytic.
3 Konklizyon
Nano ceria ak materyèl konpoze li yo ka efektivman trete iyon ak polyan òganik nan dlo, epi yo gen potansyèl aplikasyon enpòtan nan jaden tretman dlo nan lavni. Sepandan, pi fò rechèch se toujou nan etap nan laboratwa, ak yo nan lòd yo reyalize aplikasyon rapid nan tretman dlo nan lavni an, pwoblèm sa yo toujou bezwen yo dwe ijan adrese:
(1) pri preparasyon relativman wo nan nanoCEO2Materyèl ki baze sou rete yon faktè enpòtan nan a vas majorite de aplikasyon yo nan tretman dlo, ki toujou nan etap nan rechèch laboratwa. Eksplore pri ki ba, senp epi efikas metòd preparasyon ki ka kontwole mòfolojik la ak gwosè nan nano CEO2 ki baze sou materyèl se toujou yon konsantre nan rechèch.
(2) Akòz gwosè patikil ti nan nano CEO2 materyèl ki baze sou, resiklaj la ak pwoblèm rejenerasyon apre yo fin itilize yo tou faktè enpòtan limite aplikasyon yo. Konpoze an nan li ak materyèl résine oswa materyèl mayetik yo pral yon direksyon rechèch kle pou preparasyon materyèl li yo ak teknoloji resiklaj.
(3) Devlopman yon pwosesis jwenti ant nano CEO2 ki baze sou materyèl teknoloji tretman dlo ak teknoloji tradisyonèl tretman dlo egou pral anpil ankouraje aplikasyon an nan nano CEO2 ki baze sou materyèl katalizè teknoloji nan jaden an nan tretman dlo.
(4) Genyen toujou rechèch limite sou toksisite nan nano CEO2 materyèl ki baze sou, ak konpòtman anviwònman yo ak mekanis toksisite nan sistèm tretman dlo pa te detèmine ankò. Pwosesis aktyèl tretman dlo egou yo souvan enplike nan viv ansanm nan polyan miltip, ak polyan yo ko -egziste pral kominike youn ak lòt, kidonk chanje karakteristik yo ki sifas ak toksisite potansyèl nan nanomateryal. Se poutèt sa, gen yon bezwen ijan pote soti nan plis rechèch sou aspè ki gen rapò.
Post tan: Me-22-2023