ნანო ცერიუმის ოქსიდის მომზადება და მისი გამოყენება წყლის მკურნალობაში

აღმასრულებელი 2იშვიათი დედამიწის მასალების მნიშვნელოვანი კომპონენტია. განსაზღვრული არიშვიათი დედამიწის ელემენტი ცერიუმიაქვს უნიკალური გარე ელექტრონული სტრუქტურა - 4F15D16S2. მის სპეციალურ 4F ფენას შეუძლია ეფექტურად შეინახოს და გაათავისუფლოს ელექტრონები, რამაც ცერიუმის იონები მოიქცეს+3 ვალენტურ მდგომარეობაში და+4 ვალენტურ მდგომარეობაში. ამრიგად, CEO2 მასალებს უფრო მეტი ჟანგბადის ხვრელები აქვთ და აქვთ ჟანგბადის შენახვისა და განთავისუფლების შესანიშნავი უნარი. CE (III) და CE (IV) ურთიერთგამომრიცხავი ასევე ანიჭებს CEO2 მასალებს უნიკალური ჟანგვის შემცირების კატალიზური შესაძლებლობებით. ნაყარი მასალებთან შედარებით, NANO CEEO2, როგორც არაორგანული მასალის ახალმა ტიპმა, ფართო ყურადღება მიიპყრო მისი მაღალი სპეციფიკური ზედაპირის, შესანიშნავი ჟანგბადის შესანახად და განთავისუფლების უნარის, ჟანგბადის იონური გამტარობის, რედოქსის შესრულების და მაღალი ტემპერატურის სწრაფი ჟანგბადის ვაკანსიის დიფუზიის უნარზე. ამჟამად არსებობს უამრავი კვლევითი ანგარიში და მასთან დაკავშირებული პროგრამები, რომლებიც იყენებენ NANO CEO2- ს, როგორც კატალიზატორი, კატალიზატორი მატარებლები ან დანამატები, აქტიური კომპონენტები და ადსორბენტები.

1. ნანომეტრის მომზადების მეთოდიცერიუმის ოქსიდი

დღეისათვის, ნანო ცერიასთვის საერთო მომზადების მეთოდები ძირითადად მოიცავს ქიმიურ მეთოდს და ფიზიკურ მეთოდს. სხვადასხვა ქიმიური მეთოდების მიხედვით, ქიმიური მეთოდები შეიძლება დაიყოს ნალექების მეთოდად, ჰიდროთერმული მეთოდით, სოლვოთერმული მეთოდით, სოლ გელის მეთოდით, მიკროემულსიური მეთოდით და ელექტროდეპოზული მეთოდით; ფიზიკური მეთოდი ძირითადად სახეხი მეთოდია.

 
1.1 სახეხი მეთოდი

ნანო ცერიას მომზადების სახეხი მეთოდი ზოგადად იყენებს ქვიშის სახეხს, რომელსაც აქვს დაბალი ღირებულება, გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა, დამუშავების სწრაფი სიჩქარე და დამუშავების ძლიერი უნარი. ამჟამად ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი დამუშავების მეთოდი ნანო ცერიას ინდუსტრიაში. მაგალითად, ნანო ცერიუმის ოქსიდის გასაპრიალებელი ფხვნილის მომზადება ზოგადად იღებს კალციფინაციისა და ქვიშის სახეხი, ხოლო ცერიუმზე დაფუძნებული დენიტრაციის კატალიზატორების ნედლეული ასევე შერეულია წინასწარი მკურნალობისთვის ან მკურნალობს კალციფინაციის შემდეგ, ქვიშის სახეხი. სხვადასხვა ნაწილაკების ზომის ქვიშის სახეხი მძივის კოეფიციენტების გამოყენებით, ნანო ცერია D50- ით, ათეულიდან ასობით ნანომეტრამდე, შეგიძლიათ მიიღოთ კორექტირების გზით.

 
1.2 ნალექების მეთოდი

ნალექების მეთოდი ეხება მყარი ფხვნილის მომზადების მეთოდს ნალექების, განცალკევებით, სარეცხი, გაშრობისა და ნედლეულის კალციფიკაციით, რომელიც იხსნება შესაბამის გამხსნელებში. ნალექების მეთოდი ფართოდ გამოიყენება იშვიათი დედამიწისა და დოპედის ნანომასალების მომზადებაში, ისეთი უპირატესობებით, როგორიცაა მარტივი მომზადების პროცესი, მაღალი ეფექტურობა და დაბალი ღირებულება. ეს ჩვეულებრივ გამოყენებული მეთოდია ნანო ცერიას და მისი კომპოზიციური მასალების მომზადებისთვის ინდუსტრიაში. ამ მეთოდს შეუძლია მოამზადოს ნანო ცერია სხვადასხვა მორფოლოგიით და ნაწილაკების ზომით, ნალექების ტემპერატურის, მასალის კონცენტრაციის, pH მნიშვნელობის, ნალექების სიჩქარის, შაბლონის და ა.შ. შაბლონის და ა.შ .. საერთო მეთოდები ეყრდნობა შარდოვანის დაშლის შედეგად წარმოქმნილ ამიაკის ცერიუმის იონების ნალექებს და ნანო ცერიის მიკროფეროების მომზადებას. ალტერნატიულად, ცერიუმის იონების დაქვეითება შესაძლებელია OH - წარმოიქმნება ნატრიუმის ციტრატის ჰიდროლიზიდან, შემდეგ კი ინკუბაცია და კალციური, რათა მოამზადოს ნანო ცერიას მიკროსფეროები.

 
1.3 ჰიდროთერმული და სოლვოთერმული მეთოდები

ეს ორი მეთოდი ეხება პროდუქციის მომზადების მეთოდს მაღალი ტემპერატურით და მაღალი წნევის რეაქციით დახურულ სისტემაში კრიტიკულ ტემპერატურაზე. როდესაც რეაქციის გამხსნელი წყალია, მას უწოდებენ ჰიდროთერმული მეთოდს. შესაბამისად, როდესაც რეაქციის გამხსნელი ორგანული გამხსნელია, მას უწოდებენ სოლვოთერმული მეთოდს. სინთეზირებულ ნანოს ნაწილაკებს აქვთ მაღალი სიწმინდე, კარგი დისპერსია და ერთიანი ნაწილაკები, განსაკუთრებით ნანოს ფხვნილები სხვადასხვა მორფოლოგიით ან სპეციალური ბროლის სახეებით. დაასხით ცერიუმის ქლორიდი გამოხდილ წყალში, აურიეთ და დაამატეთ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი. რეაგირება ჰიდროთერმულზე 170 ℃ 12 საათის განმავლობაში, რათა მოამზადოთ ცერიუმის ოქსიდის ნანოროდები დაუცველი (111) და (110) ბროლის თვითმფრინავებით. რეაქციის პირობების რეგულირებით, შეიძლება გაიზარდოს (110) ბროლის თვითმფრინავების პროპორცია, რომელიც შეიძლება გაიზარდოს, რაც კიდევ უფრო აძლიერებს მათ კატალიზურ მოქმედებას. რეაქციის გამხსნელისა და ზედაპირული ლიგანების რეგულირებამ ასევე შეიძლება წარმოქმნას ნანო ცერიას ნაწილაკები სპეციალური ჰიდროფილურობით ან ლიპოფილურობით. მაგალითად, წყალხსნარ ფაზაში აცეტატის იონების დამატებამ შეიძლება მოამზადოს მონოდსპერსი ჰიდროფილური ცერიუმის ოქსიდის ნანონაწილაკები წყალში. არაპოლარული გამხსნელის არჩევით და რეაქციის დროს ოლეინის მჟავა, როგორც ლიგანდის შემოღებით, მონოდსპერსიული ლიპოფილური ცერიას ნანონაწილაკების მომზადება შესაძლებელია არა-პოლონულ ორგანულ გამხსნელებში. (იხ. სურათი 1)

სურათი 1 მონოდისპერსი სფერული ნანო ცერია და როდ-ფორმის ნანო ცერია

1.4 სოლ გელის მეთოდი

Sol Gel მეთოდი არის მეთოდი, რომელიც იყენებს ზოგიერთ ან რამდენიმე ნაერთს, როგორც წინამორბედს, ატარებს ქიმიურ რეაქციებს, როგორიცაა ჰიდროლიზი თხევად ფაზაში, რომ შექმნას SOL, შემდეგ კი ქმნის გელს დაბერების შემდეგ, და საბოლოოდ დრტვინაცია და კალციები ულტრაფინირებული ფხვნილების მოსამზადებლად. ეს მეთოდი განსაკუთრებით შესაფერისია უაღრესად დაშლილი მრავალკომპონენტიანი ნანო ცერიას კომპოზიციური ნანომასალების მომზადებისთვის, მაგალითად, ცერიუმის რკინის, ცერიუმის ტიტანის, ცერიუმის ცირკონიუმისა და სხვა კომპოზიტური ნანო ოქსიდების მომზადებისთვის, რომლებიც ბევრ მოხსენებაშია ნაჩვენები.

 
1.5 სხვა მეთოდები

ზემოაღნიშნული მეთოდების გარდა, არსებობს აგრეთვე მიკრო ლოსიონის მეთოდი, მიკროტალღური სინთეზის მეთოდი, ელექტროდეფოზიციის მეთოდი, პლაზმური ალი წვის მეთოდი, იონის გაცვლის მემბრანის ელექტროლიზის მეთოდი და მრავალი სხვა მეთოდი. ამ მეთოდებს დიდი მნიშვნელობა აქვს ნანო ცერიას კვლევისა და გამოყენებისთვის.

 
2-ნანომეტრის ცერიუმის ოქსიდის გამოყენება წყლის მკურნალობაში

ცერიუმი ყველაზე უხვი ელემენტია დედამიწის იშვიათ ელემენტებს შორის, დაბალი ფასებითა და ფართო პროგრამებით. ნანომეტრი ცერიამ და მისმა კომპოზიციებმა დიდი ყურადღება მიიპყრო წყლის დამუშავების სფეროში, მათი მაღალი სპეციფიკური ზედაპირის, მაღალი კატალიზური მოქმედების და შესანიშნავი სტრუქტურული სტაბილურობის გამო.

 
2.1 განაცხადინანო ცერიუმის ოქსიდიწყლის დამუშავებისას ადსორბციის მეთოდით

ბოლო წლების განმავლობაში, ელექტრონული ინდუსტრიის ისეთი ინდუსტრიების განვითარებით, გაათავისუფლეს დიდი რაოდენობით ჩამდინარე წყლები, რომლებიც შეიცავს დამაბინძურებლებს, როგორიცაა მძიმე მეტალის იონები და ფტორული იონები. კვალი კონცენტრაციის დროსაც კი, ამან შეიძლება მნიშვნელოვანი ზიანი მიაყენოს წყლის ორგანიზმებსა და ადამიანის საცხოვრებელ გარემოს. ჩვეულებრივ გამოყენებულ მეთოდებში შედის დაჟანგვა, ფლოტაცია, საპირისპირო ოსმოზი, ადსორბცია, ნანოფილტრაცია, ბიოსორბცია და ა.შ., მათ შორის, ადსორბციის ტექნოლოგია ხშირად მიიღება მისი მარტივი ოპერაციის, დაბალი ღირებულების და მკურნალობის მაღალი ეფექტურობის გამო. NANO CEO2 მასალებს აქვთ მაღალი სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი და მაღალი ზედაპირის მოქმედება, როგორც ადსორბენტები, და ბევრი ცნობილია ფოროვანი ნანოს CEO2 და მისი კომპოზიციური მასალების სინთეზის შესახებ, სხვადასხვა მორფოლოგიით, ადსორბამდე და ამოიღონ მავნე იონები წყლისგან.

კვლევებმა აჩვენა, რომ ნანო ცერიას აქვს ძლიერი ადსორბციის მოცულობა F - წყალში სუსტი მჟავე პირობებში. ხსნარში, რომელსაც აქვს F - 100 მგ/ლ და pH = 5-6, F - F- სთვის ადსორბციის მოცულობა არის 23 მგ/გ, ხოლო F- ის მოცილების სიჩქარე - 85.6%. პოლიაკრილის მჟავას ფისოვანი ბურთის დატვირთვის შემდეგ (დატვირთვის ოდენობა: 0.25 გ/გ), F- ის მოცილების უნარი შეიძლება მიაღწიოს 99% -ზე მეტს, როდესაც მკურნალობს თანაბარი მოცულობის 100 მგ/ლ F - წყალხსნარი; მოცულობის 120 -ჯერ დამუშავებისას, F - 90% -ზე მეტი შეიძლება მოიხსნას. ფოსფატის და იოდატის ადსორბის გამოყენებისას, ადსორბციის სიმძლავრე შეიძლება მიაღწიოს 100 მგ/გ -ზე მეტ ადსორბციულ მდგომარეობაში. გამოყენებული მასალის გამოყენება შესაძლებელია მარტივი დესორბციის და ნეიტრალიზაციის მკურნალობის შემდეგ, რომელსაც აქვს მაღალი ეკონომიკური სარგებელი.

არსებობს მრავალი გამოკვლევა ტოქსიკური მძიმე ლითონების ადსორბციასა და მკურნალობაზე, როგორიცაა დარიშხანი, ქრომი, კადმიუმი და იხელმძღვანელეთ ნანო ცერიას და მისი კომპოზიციური მასალების გამოყენებით. ოპტიმალური ადსორბციის pH განსხვავდება მძიმე მეტალის იონებისთვის, სხვადასხვა ვალენტურობის მდგომარეობით. მაგალითად, ნეიტრალური მიკერძოებულობის მქონე სუსტი ტუტე მდგომარეობას აქვს საუკეთესო ადსორბციული მდგომარეობა AS (iii), ხოლო AS (V) ოპტიმალური ადსორბციული მდგომარეობა მიიღწევა სუსტი მჟავე პირობებში, სადაც ადსორბციის სიმძლავრე შეიძლება მიაღწიოს 110 მგ/გ -ზე მეტს ორივე პირობებში. საერთო ჯამში, ნანო ცერიას და მისი კომპოზიციური მასალების ოპტიმიზებულ სინთეზს შეუძლია მიაღწიოს მაღალი ადსორბციისა და მოცილების მაჩვენებლებს სხვადასხვა მძიმე მეტალის იონებისთვის ფართო pH დიაპაზონში.

მეორეს მხრივ, ცერიუმის ოქსიდზე დაფუძნებულ ნანომასალებს ასევე აქვთ შესანიშნავი შესრულება ადსორბინგის ორგანულებში ჩამდინარე წყლებში, მაგალითად, მჟავა ფორთოხალი, როდამინი B, კონგოს წითელი და ა.შ., მაგალითად, არსებულ შემთხვევებში, ნანო ცერიას ფოროვანი სფეროები, რომლებიც მომზადებულია ელექტროქიმიური მეთოდებით, აქვთ მაღალი ადსორბციული სიმძლავრე ორგანული ცვალებადობის მოცილებაში, განსაკუთრებით, კონგოს მოცილებაში, განსაკუთრებით, კორპუსის მოცილებაში, განსაკუთრებით, ორგანული ცვალებადობის მოცილებაში, განსაკუთრებით 942.7 მგ/გ 60 წუთში.

 
2.2 ნანო ცერიას გამოყენება მოწინავე დაჟანგვის პროცესში

მოწინავე დაჟანგვის პროცესი (მოკლედ AOPS) შემოთავაზებულია არსებული უწყლო მკურნალობის სისტემის გასაუმჯობესებლად. მოწინავე დაჟანგვის პროცესი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ღრმა ჟანგვის ტექნოლოგია, ხასიათდება ჰიდროქსილის რადიკალის (· OH), სუპეროქსიდის რადიკალის (· O2 -), სინგლური ჟანგბადის და ა.შ. რეაქციის პირობებში მაღალი ტემპერატურისა და წნევის, ელექტროენერგიის, ხმის, მსუბუქი დასხივების, კატალიზატორი და ა.შ. თავისუფალი რადიკალებისა და რეაქციის პირობების წარმოქმნის სხვადასხვა გზების მიხედვით, ისინი შეიძლება დაიყოს ფოტოქიმიურ დაჟანგვაში, კატალიტიკური სველი დაჟანგვა, სონოქიმიის დაჟანგვა, ოზონის დაჟანგვა, ელექტროქიმიური დაჟანგვა, ფენტონის დაჟანგვა და ა.შ.

სურათი 2 მოწინავე დაჟანგვის პროცესის კლასიფიკაცია და ტექნოლოგიის კომბინაცია

ნანო ცერიაარის ჰეტეროგენული კატალიზატორი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება დაჟანგვის მოწინავე პროცესში. CE3+და CE4+-ს შორის სწრაფი გადაქცევის გამო და ჟანგბადის შთანთქმის და განთავისუფლების შედეგად მიღებული სწრაფი ჟანგვის შემცირების ეფექტის გამო, ნანო ცერიას აქვს კარგი კატალიზური უნარი. როდესაც კატალიზატორი პრომოუტერი გამოიყენება, მას ასევე შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს კატალიზური უნარი და სტაბილურობა. როდესაც ნანო ცერია და მისი კომპოზიციური მასალები გამოიყენება როგორც კატალიზატორი, კატალიზური თვისებები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მორფოლოგიით, ნაწილაკების ზომით და ბროლის თვითმფრინავებით, რაც წარმოადგენს მნიშვნელოვან ფაქტორებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ მათ შესრულებაზე და გამოყენებაზე. ზოგადად ითვლება, რომ რაც უფრო მცირეა ნაწილაკები და უფრო დიდია სპეციფიკური ზედაპირი, მით უფრო შესაბამისი აქტიური ადგილი და რაც უფრო ძლიერია კატალიტიკური უნარი. ექსპოზიციური ბროლის ზედაპირის კატალიზური უნარი, ძლიერიდან სუსტი, არის (100) კრისტალური ზედაპირის> (110) ბროლის ზედაპირის> (111) ბროლის ზედაპირი, ხოლო შესაბამისი სტაბილურობა საპირისპიროა.

ცერიუმის ოქსიდი არის ნახევარგამტარული მასალა. როდესაც ნანომეტრის ცერიუმის ოქსიდი დასხივებულია ფოტონებით, რომელთაც ენერგია აქვთ უფრო მაღალი, ვიდრე ჯგუფის უფსკრული, Valence Band ელექტრონები აღფრთოვანებულნი არიან, ხოლო გარდამავალი რეკუმინაციის ქცევა ხდება. ეს ქცევა ხელს შეუწყობს CE3+და CE4+კონვერტაციის სიჩქარეს, რის შედეგადაც ნანო ცერიას ძლიერი ფოტოკატალიტიკური მოქმედება მოხდება. ფოტოკატალიზაციას შეუძლია მიაღწიოს ორგანულ ნივთიერებებს პირდაპირი დეგრადაციას მეორადი დაბინძურების გარეშე, ამიტომ მისი გამოყენება ყველაზე შესწავლილი ტექნოლოგიაა AOPS– ში ნანო ცერიას სფეროში. ამჟამად, მთავარი ყურადღება გამახვილებულია აზო საღებავების, ფენოლის, ქლორობენზენის და ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლების კატალიზური დეგრადაციის მკურნალობაზე, კატალიზატორების გამოყენებით სხვადასხვა მორფოლოგიითა და კომპოზიციური კომპოზიციებით. მოხსენების თანახმად, კატალიზატორი სინთეზის ოპტიმიზებული მეთოდით და კატალიზური მოდელის პირობებით, ამ ნივთიერებების დეგრადაციის მოცულობა ზოგადად შეიძლება მიაღწიოს 80%-ზე მეტს, ხოლო მთლიანი ორგანული ნახშირბადის (TOC) მოცილების მოცულობა შეიძლება მიაღწიოს 40%-ზე მეტს.

ნანო ცერიუმის ოქსიდის კატალიზაცია ორგანული დამაბინძურებლების დეგრადაციისთვის, როგორიცაა ოზონი და წყალბადის ზეჟანგი, არის კიდევ ერთი ფართოდ შესწავლილი ტექნოლოგია. ფოტოკატალიზის მსგავსად, იგი ასევე ფოკუსირდება ნანო ცერიას სხვადასხვა მორფოლოგიის ან ბროლის თვითმფრინავების და სხვადასხვა ცერიუმის კომპოზიტური კატალიზური ოქსიდანტების უნარზე, ორგანული დამაბინძურებლების ჟანგვისა და დეგრადაციის მიზნით. ასეთ რეაქციებში, კატალიზატორებს შეუძლიათ კატალიზაცია მოახდინონ დიდი რაოდენობით აქტიური რადიკალების წარმოქმნა ოზონის ან წყალბადის ზეჟანგით, რომლებიც თავს დაესხნენ ორგანულ დამაბინძურებლებს და მიაღწევენ უფრო ეფექტურ ჟანგვითი დეგრადაციის შესაძლებლობებს. რეაქციაში ოქსიდანტების შემოღების გამო, ორგანული ნაერთების ამოღების უნარი მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია. უმეტეს რეაქციებში, სამიზნე ნივთიერების საბოლოო მოცილების სიჩქარე შეიძლება მიაღწიოს ან მიუახლოვდეს 100%-ს, ხოლო TOC– ის მოცილების სიჩქარე ასევე უფრო მაღალია.

ელექტროკატალიტიკური მოწინავე დაჟანგვის მეთოდით, მაღალი ჟანგბადის ევოლუციის მქონე ანოდური მასალის თვისებები ზედმეტად განსაზღვრავს ელექტროკატალიტიკური მოწინავე დაჟანგვის მეთოდის სელექციურობას ორგანული დამაბინძურებლების სამკურნალოდ. კათოდური მასალა არის მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს H2O2- ს წარმოებას, ხოლო H2O2- ის წარმოება განსაზღვრავს ელექტროკატალიტიკური მოწინავე დაჟანგვის მეთოდის ეფექტურობას ორგანული დამაბინძურებლების სამკურნალოდ. ნანო ცერიას გამოყენებით ელექტროდი მასალის მოდიფიკაციის შესწავლამ ფართო ყურადღება მიიპყრო როგორც შინაგანად, ისე საერთაშორისო მასშტაბით. მკვლევარები ძირითადად შემოიტანენ ნანო ცერიუმის ოქსიდს და მის კომპოზიციურ მასალებს სხვადასხვა ქიმიური მეთოდების საშუალებით, სხვადასხვა ელექტროდიდის მასალების შეცვლისთვის, მათი ელექტროქიმიური მოქმედების გასაუმჯობესებლად და ამით გაზარდონ ელექტროკატალიტიკური მოქმედება და საბოლოო მოცილების სიჩქარე.

მიკროტალღური და ულტრაბგერა ხშირად არის მნიშვნელოვანი დამხმარე ზომები ზემოთ მოყვანილი კატალიზური მოდელებისთვის. მაგალითად, ულტრაბგერითი დახმარების გათვალისწინებით, ვიბრაციის ხმის ტალღების გამოყენებით წამში 25 კგჰც -ზე მეტი სიხშირით, მილიონობით უკიდურესად მცირე ბუშტი წარმოიქმნება ხსნარში, რომელიც ჩამოყალიბებულია სპეციალურად შემუშავებული საწმენდი საშუალებით. ეს პატარა ბუშტები, სწრაფი შეკუმშვისა და გაფართოების დროს, მუდმივად წარმოქმნიან ბუშტუკის აფეთქებას, რაც საშუალებას აძლევს მასალებს სწრაფად გაცვალონ და დიფუზია კატალიზატორის ზედაპირზე, ხშირად ექსპონენტურად აუმჯობესებენ კატალიზურ ეფექტურობას.

 
3 დასკვნა

ნანო ცერიამ და მის კომპოზიციურ მასალებს შეუძლიათ ეფექტურად მკურნალობენ იონებსა და ორგანულ დამაბინძურებლებს წყალში, და აქვთ მნიშვნელოვანი გამოყენების პოტენციალი წყლის დამუშავების მომავალ სფეროებში. ამასთან, კვლევების უმეტესობა ჯერ კიდევ ლაბორატორიულ ეტაპზეა და მომავალში წყლის მკურნალობაში სწრაფი გამოყენების მისაღწევად, შემდეგი საკითხები სასწრაფოდ უნდა იქნას განხილული:

(1) ნანოს შედარებით მაღალი მომზადების ღირებულებააღმასრულებელი 2დაფუძნებული მასალები მნიშვნელოვან ფაქტორად რჩება მათი პროგრამების უმეტესი ნაწილში წყლის დამუშავების პროცესში, რომლებიც ჯერ კიდევ ლაბორატორიული კვლევის ეტაპზეა. დაბალი ფასის, მარტივი და ეფექტური მომზადების მეთოდების შესწავლა, რომელსაც შეუძლია დაარეგულიროს NANO CEO2 დაფუძნებული მასალების მორფოლოგია და ზომა, ჯერ კიდევ კვლევის ფოკუსია.

(2) NANO CEO2 დაფუძნებული მასალების მცირე ნაწილაკების ზომების გამო, გამოყენების შემდეგ გადამუშავებისა და რეგენერაციის საკითხები ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორებია, რომლებიც ზღუდავს მათ გამოყენებას. მისი კომპოზიცია ფისოვანი მასალებით ან მაგნიტური მასალებით იქნება მნიშვნელოვანი კვლევის მიმართულება მისი მატერიალური მომზადებისა და გადამუშავების ტექნოლოგიისთვის.

(3) NANO CEO2 დაფუძნებული მასალების წყლის დამუშავების ტექნოლოგიასა და საკანალიზაციო მკურნალობის ტრადიციულ ტექნოლოგიას შორის ერთობლივი პროცესის შემუშავება მნიშვნელოვნად შეუწყობს ხელს NANO CEO2 დაფუძნებული მასალების კატალიზური ტექნოლოგიის გამოყენებას წყლის დამუშავების სფეროში.

(4) ჯერ კიდევ არსებობს შეზღუდული გამოკვლევა NANO CEO2 დაფუძნებული მასალების ტოქსიკურობის შესახებ, ხოლო მათი გარემოსდაცვითი ქცევა და ტოქსიკურობის მექანიზმი წყლის დამუშავების სისტემებში ჯერ არ არის დადგენილი. კანალიზაციის მკურნალობის ფაქტობრივი პროცესი ხშირად მოიცავს მრავალჯერადი დამაბინძურებლების თანაარსებობას, ხოლო თანაცხოვრების დამაბინძურებლები ერთმანეთთან ურთიერთქმედებენ, რითაც შეცვლის ნანომასალების ზედაპირის მახასიათებლებს და პოტენციურ ტოქსიკურობას. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია აუცილებელია მეტი კვლევის ჩატარება დაკავშირებული ასპექტების შესახებ.