नॅनो सेरियम ऑक्साईडची तयारी आणि पाण्याच्या उपचारात त्याचा वापर

सीईओ 2दुर्मिळ पृथ्वीच्या साहित्याचा एक महत्त्वाचा घटक आहे. ददुर्मिळ पृथ्वी घटक सेरियमएक अद्वितीय बाह्य इलेक्ट्रॉनिक रचना आहे - 4f15D16S2. त्याचा विशेष 4 एफ थर प्रभावीपणे इलेक्ट्रॉन संचयित आणि सोडू शकतो, ज्यामुळे सेरियम आयन+3 व्हॅलेन्स स्टेट आणि+4 व्हॅलेन्स स्टेटमध्ये वागतात. म्हणूनच, सीईओ 2 मटेरियलमध्ये ऑक्सिजन अधिक छिद्र आहेत आणि ऑक्सिजन साठवण्याची आणि सोडण्याची उत्कृष्ट क्षमता आहे. सीई (III) आणि सीई (आयव्ही) चे परस्पर रूपांतरण देखील अद्वितीय ऑक्सिडेशन-रिडक्शन उत्प्रेरक क्षमतांसह सीईओ 2 सामग्रीला मान्यता देते. बल्क मटेरियलच्या तुलनेत, नॅनो सीईओ 2, एक नवीन प्रकारचे अजैविक सामग्री म्हणून, उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र, उत्कृष्ट ऑक्सिजन स्टोरेज आणि रीलिझ क्षमता, ऑक्सिजन आयन चालकता, रेडॉक्स कार्यक्षमता आणि उच्च-तापमान जलद ऑक्सिजन रिक्त प्रसार क्षमता यामुळे व्यापक लक्ष वेधले गेले आहे. नॅनो सीईओ 2 चा उत्प्रेरक, उत्प्रेरक वाहक किंवा itive डिटिव्ह्ज, सक्रिय घटक आणि or डसॉर्बेंट्स म्हणून मोठ्या संख्येने संशोधन अहवाल आणि संबंधित अनुप्रयोग आहेत.

1. नॅनोमीटरची तयारी पद्धतसेरियम ऑक्साईड

सध्या, नॅनो सेरियासाठी सामान्य तयारी पद्धतींमध्ये मुख्यत: रासायनिक पद्धत आणि भौतिक पद्धत समाविष्ट आहे. वेगवेगळ्या रासायनिक पद्धतींनुसार, रासायनिक पद्धतींना पर्जन्यवृष्टी पद्धती, हायड्रोथर्मल पद्धत, सॉल्व्होथर्मल पद्धत, सोल जेल पद्धत, मायक्रोइमुल्शन पद्धत आणि इलेक्ट्रोडेपोजिशन पद्धत मध्ये विभागले जाऊ शकते; भौतिक पद्धत मुख्यत: दळणे पद्धत आहे.

 
1.1 पीसण्याची पद्धत

नॅनो सेरिया तयार करण्यासाठी पीसण्याची पद्धत सामान्यत: वाळू ग्राइंडिंग वापरते, ज्यात कमी खर्च, पर्यावरणीय मैत्री, वेगवान प्रक्रिया वेग आणि मजबूत प्रक्रिया क्षमता यांचे फायदे आहेत. नॅनो सेरिया उद्योगातील ही सध्या सर्वात महत्वाची प्रक्रिया पद्धत आहे. उदाहरणार्थ, नॅनो सेरियम ऑक्साईड पॉलिशिंग पावडरची तयारी सामान्यत: कॅल्किनेशन आणि वाळू ग्राइंडिंगचे संयोजन स्वीकारते आणि सेरियम आधारित डेनिट्रेशन उत्प्रेरकांची कच्ची सामग्री देखील प्री-ट्रीटमेंटसाठी मिसळली जाते किंवा वाळू ग्राइंडिंगचा वापर करून कॅल्किनेशननंतर उपचार केला जातो. वेगवेगळ्या कण आकाराच्या वाळू ग्राइंडिंग मणीचे प्रमाण वापरुन, दहापट ते शेकडो नॅनोमीटरपर्यंत डी 50 सह नॅनो सेरिया समायोजनाद्वारे मिळू शकते.

 
1.2 वर्षाव पद्धत

पर्जन्यवृष्टी ही योग्य सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळलेल्या कच्च्या मालाचे पर्जन्यवृष्टी, पृथक्करण, धुणे, कोरडे आणि कच्च्या मालाचे कॅल्किनेशनद्वारे घन पावडर तयार करण्याच्या पद्धतीचा संदर्भ देते. पर्जन्यवृष्टीची पद्धत दुर्मिळ पृथ्वी आणि डोप्ड नॅनोमेटेरियल्सच्या तयारीसाठी मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते, ज्यात साधे तयारी प्रक्रिया, उच्च कार्यक्षमता आणि कमी किंमतीसारख्या फायद्यांसह. उद्योगात नॅनो सेरिया आणि त्याची संयुक्त सामग्री तयार करण्यासाठी ही सामान्यतः वापरली जाणारी पद्धत आहे. ही पद्धत पर्जन्यवृष्टीचे तापमान, भौतिक एकाग्रता, पीएच मूल्य, पर्जन्यमान गती, ढवळत गती, टेम्पलेट इत्यादी बदलून वेगवेगळ्या मॉर्फोलॉजी आणि कण आकारासह नॅनो सेरिया तयार करू शकते. सामान्य पद्धती युरिया विघटनांद्वारे तयार केलेल्या अमोनियापासून सेरियम आयनच्या पर्जन्यवृष्टीवर अवलंबून असतात आणि नॅनो सेरिया मायक्रोफिअर्सची तयारी यातून नियंत्रित केली जाते. वैकल्पिकरित्या, ओएच द्वारे सेरियम आयन ओहोद्वारे वाढू शकतात - सोडियम सायट्रेटच्या हायड्रॉलिसिसपासून तयार केले जाऊ शकतात आणि नंतर नॅनो सेरिया मायक्रोस्फेयर्स सारख्या फ्लेक तयार करण्यासाठी उष्मायन आणि कॅल्केन्ड केले जाऊ शकतात.

 
1.3 हायड्रोथर्मल आणि सॉल्व्होथर्मल पद्धती

या दोन पद्धती बंद प्रणालीतील गंभीर तापमानात उच्च-तापमान आणि उच्च-दाब प्रतिक्रियाद्वारे उत्पादने तयार करण्याच्या पद्धतीचा संदर्भ देतात. जेव्हा प्रतिक्रिया दिवाळखोर नसलेला पाणी असतो तेव्हा त्याला हायड्रोथर्मल पद्धत म्हणतात. त्यानुसार, जेव्हा प्रतिक्रिया दिवाळखोर नसलेला सेंद्रिय दिवाळखोर नसलेला असतो, तेव्हा त्याला सॉल्व्होथर्मल पद्धत म्हणतात. संश्लेषित नॅनो कणांमध्ये उच्च शुद्धता, चांगले फैलाव आणि एकसमान कण आहेत, विशेषत: नॅनो पावडर भिन्न मॉर्फोलॉजीज किंवा उघडलेल्या विशेष क्रिस्टल चेहरे आहेत. डिस्टिल्ड पाण्यात सेरियम क्लोराईड विरघळवा, नीट ढवळून घ्यावे आणि सोडियम हायड्रॉक्साईड सोल्यूशन घाला. एक्सपोज्ड (111) आणि (110) क्रिस्टल प्लेनसह सेरियम ऑक्साईड नॅनोरोड तयार करण्यासाठी 12 तास 170 at वर हायड्रोथर्मलची प्रतिक्रिया द्या. प्रतिक्रिया अटी समायोजित करून, उघडलेल्या क्रिस्टल प्लेनमधील (110) क्रिस्टल प्लेनचे प्रमाण वाढविले जाऊ शकते, ज्यामुळे त्यांचे उत्प्रेरक क्रिया वाढेल. प्रतिक्रिया दिवाळखोर नसलेला आणि पृष्ठभाग लिगँड्स समायोजित केल्याने विशेष हायड्रोफिलिटी किंवा लिपोफिलिटीसह नॅनो सेरिया कण देखील तयार होऊ शकतात. उदाहरणार्थ, जलीय टप्प्यात एसीटेट आयन जोडणे पाण्यात मोनोडिस्पर्सी हायड्रोफिलिक सेरियम ऑक्साईड नॅनोपार्टिकल्स तयार करू शकते. नॉन-ध्रुवीय सॉल्व्हेंट निवडून आणि प्रतिक्रियेदरम्यान ओलेक acid सिडला लिगँड म्हणून ओळख करून, मोनोडिस्पर्स लिपोफिलिक सेरिया नॅनोपार्टिकल्स नॉन-पोलर सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये तयार केले जाऊ शकतात. (आकृती 1 पहा)

आकृती 1 मोनोडिस्पर्स गोलाकार नॅनो सेरिया आणि रॉड-आकाराचे नॅनो सेरिया

1.4 सोल जेल पद्धत

सोल जेल पद्धत ही एक पद्धत आहे जी काही किंवा अनेक संयुगे पूर्ववर्ती म्हणून वापरते, द्रव टप्प्यात हायड्रॉलिसिससारख्या रासायनिक प्रतिक्रिया आयोजित करते जी सोल तयार करते आणि नंतर वृद्धत्वानंतर जेल बनवते आणि शेवटी अल्ट्राफाइन पावडर तयार करण्यासाठी कोरडे आणि कॅल्साइन्स बनवते. ही पद्धत विशेषत: सेरियम लोह, सेरियम टायटॅनियम, सेरियम झिरकोनियम आणि इतर संमिश्र नॅनो ऑक्साईड्स सारख्या अत्यंत विखुरलेल्या बहु-घटक नॅनो सेरिया कंपोझिट नॅनोमेटेरियल्स तयार करण्यासाठी योग्य आहे, जे बर्‍याच अहवालांमध्ये नोंदवले गेले आहे.

 
1.5 इतर पद्धती

वरील पद्धती व्यतिरिक्त, मायक्रो लोशन पद्धत, मायक्रोवेव्ह संश्लेषण पद्धत, इलेक्ट्रोडपोजिशन पद्धत, प्लाझ्मा फ्लेम दहन पद्धत, आयन-एक्सचेंज झिल्ली इलेक्ट्रोलायसीस पद्धत आणि इतर बर्‍याच पद्धती देखील आहेत. या पद्धतींना नॅनो सेरियाच्या संशोधन आणि अनुप्रयोगासाठी मोठे महत्त्व आहे.

 
पाण्याच्या उपचारात 2-नॅनोमीटर सेरियम ऑक्साईडचा वापर

कमी किंमती आणि विस्तृत अनुप्रयोगांसह दुर्मिळ पृथ्वी घटकांमधील सेरियम हा सर्वात विपुल घटक आहे. नॅनोमीटर सेरिया आणि त्याच्या कंपोझिट्सने त्यांच्या उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र, उच्च उत्प्रेरक क्रियाकलाप आणि उत्कृष्ट स्ट्रक्चरल स्थिरतेमुळे पाण्याच्या उपचारांच्या क्षेत्रात बरेच लक्ष वेधले आहे.

 
2.1 अर्जनॅनो सेरियम ऑक्साईडसोशोशन पद्धतीने जल उपचारात

अलिकडच्या वर्षांत, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगासारख्या उद्योगांच्या विकासासह, जड धातूचे आयन आणि फ्लोरिन आयन सारख्या प्रदूषक असलेल्या मोठ्या प्रमाणात सांडपाणी सोडण्यात आली आहे. जरी ट्रेस एकाग्रतेत, यामुळे जलीय जीव आणि मानवी जीवनातील वातावरणास महत्त्वपूर्ण नुकसान होऊ शकते. सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या पद्धतींमध्ये ऑक्सिडेशन, फ्लोटेशन, रिव्हर्स ऑस्मोसिस, सोशोर्शन, नॅनोफिल्टेशन, बायोसॉर्प्शन इ. समाविष्ट आहे. त्यापैकी, सोशोशन तंत्रज्ञान बहुतेकदा त्याच्या साध्या ऑपरेशन, कमी खर्चामुळे आणि उच्च उपचारांच्या कार्यक्षमतेमुळे स्वीकारले जाते. नॅनो सीईओ 2 मटेरियलमध्ये उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र आणि उच्च पृष्ठभागावरील क्रियाकलाप सोसॉर्बेंट्स म्हणून आहेत आणि सच्छिद्र नॅनो सीईओ 2 च्या संश्लेषणावर आणि पाण्यातून हानिकारक आयन काढून टाकण्यासाठी वेगवेगळ्या मॉर्फोलॉजीजसह त्याच्या संमिश्र सामग्रीवर बरेच अहवाल आले आहेत.

संशोधनात असे दिसून आले आहे की कमकुवत अम्लीय परिस्थितीत पाण्यात नॅनो सेरियामध्ये एफसाठी मजबूत शोषण क्षमता आहे. 100 मिलीग्राम/एल आणि पीएच = 5-6 च्या एफ च्या प्रारंभिक एकाग्रतेसह असलेल्या द्रावणामध्ये, एफसाठी सोशोशन क्षमता 23 मिलीग्राम/जी आहे, आणि एफ चे काढण्याचे दर 85.6%आहे. पॉलीक्रिलिक acid सिड राळ बॉलवर लोड केल्यानंतर (लोडिंग रक्कम: 0.25 ग्रॅम/ग्रॅम), एफ - जलीय द्रावणाच्या समान व्हॉल्यूमवर उपचार करताना एफची काढण्याची क्षमता 99% पेक्षा जास्त पोहोचू शकते; व्हॉल्यूमच्या 120 पट प्रक्रिया करताना, 90% पेक्षा जास्त एफ - काढले जाऊ शकते. जेव्हा फॉस्फेट आणि आयोडेटला त्रास देण्यासाठी वापरले जाते, तेव्हा संबंधित इष्टतम सोशोशन स्टेट अंतर्गत सोशोशन क्षमता 100 मिलीग्राम/ग्रॅमपेक्षा जास्त पोहोचू शकते. साध्या डेसॉरप्शन आणि तटस्थीकरण उपचारानंतर वापरलेल्या सामग्रीचा पुन्हा वापर केला जाऊ शकतो, ज्याचे उच्च आर्थिक फायदे आहेत.

आर्सेनिक, क्रोमियम, कॅडमियम आणि नॅनो सेरिया आणि त्याच्या संमिश्र सामग्रीचा वापर करून शिसे यासारख्या विषारी भारी धातूंच्या शोषण आणि उपचारांवर बरेच अभ्यास आहेत. वेगवेगळ्या व्हॅलेन्स स्टेट्ससह हेवी मेटल आयनसाठी इष्टतम शोषण पीएच बदलते. उदाहरणार्थ, तटस्थ पूर्वाग्रह असलेल्या कमकुवत अल्कधर्मी स्थितीत एएस (III) साठी सर्वोत्तम सोशोशन स्टेट आहे, तर एएस (व्ही) साठी इष्टतम सोशोशन स्टेट कमकुवत अम्लीय परिस्थितीत प्राप्त केले जाते, जेथे सोशोशन क्षमता दोन्ही परिस्थितीत 110 मिलीग्राम/जी पर्यंत पोहोचू शकते. एकंदरीत, नॅनो सेरिया आणि त्याच्या संयुक्त सामग्रीचे ऑप्टिमाइझ केलेले संश्लेषण विस्तृत पीएच श्रेणीतील विविध भारी धातू आयनसाठी उच्च शोषण आणि काढण्याचे दर प्राप्त करू शकते.

दुसरीकडे, सेरियम ऑक्साईड आधारित नॅनोमेटेरियल्समध्ये सांडपाणी, रोडामाइन बी, कॉंगो रेड इ. सारख्या सांडपाण्यातील ऑर्गेनिक्समध्ये लक्षणीय कामगिरी देखील आहे, उदाहरणार्थ, विद्यमान नोंदवलेल्या प्रकरणांमध्ये, इलेक्ट्रोकेमिकल पद्धतींनी तयार केलेल्या नॅनो सेरिया सच्छिद्र गोलाकारांमध्ये greaced greaction मध्ये तयार केलेल्या/greaction coppaction च्या सहाय्याने. 60 मिनिटांत.

 
२.२ प्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रियेमध्ये नॅनो सेरियाचा अर्ज

विद्यमान निर्जल उपचार प्रणाली सुधारण्यासाठी प्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रिया (थोडक्यात एओपीएस) प्रस्तावित आहे. प्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रिया, ज्यास डीप ऑक्सिडेशन तंत्रज्ञान देखील म्हटले जाते, हायड्रॉक्सिल रॅडिकल (· ओएच), सुपरऑक्साइड रॅडिकल (· ओ 2 -), सिंगल ऑक्सिजन इत्यादींचे उत्पादन मजबूत ऑक्सिडेशन क्षमतेसह केले जाते. उच्च तापमान आणि दबाव, वीज, ध्वनी, हलके विकिरण, उत्प्रेरक इत्यादींच्या प्रतिक्रियेच्या परिस्थितीत मुक्त रॅडिकल्स आणि प्रतिक्रिया परिस्थिती निर्माण करण्याच्या वेगवेगळ्या मार्गांनुसार, ते फोटोकेमिकल ऑक्सिडेशन, उत्प्रेरक ओले ऑक्सिडेशन, सोनोकेमिस्ट्री ऑक्सिडेशन, ओझोन ऑक्सिडेशन, फेन्टन ऑक्सिडेशन, इ. (आकृती 2 पहा) मध्ये विभागले जाऊ शकतात.

आकृती 2 प्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रियेचे वर्गीकरण आणि तंत्रज्ञान संयोजन

नॅनो सेरियाप्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रियेमध्ये सामान्यतः वापरला जाणारा एक विषम उत्प्रेरक आहे. सीई 3+आणि सीई 4+दरम्यानच्या वेगवान रूपांतरणामुळे आणि ऑक्सिजन शोषण आणि रिलीझमुळे वेगवान ऑक्सिडेशन-रिडक्शन इफेक्टमुळे, नॅनो सेरियामध्ये चांगली उत्प्रेरक क्षमता आहे. जेव्हा उत्प्रेरक प्रवर्तक म्हणून वापरले जाते, तेव्हा ते उत्प्रेरक क्षमता आणि स्थिरता प्रभावीपणे सुधारू शकते. जेव्हा नॅनो सेरिया आणि त्याच्या संयुक्त सामग्रीचा वापर उत्प्रेरक म्हणून केला जातो, तेव्हा उत्प्रेरक गुणधर्म मॉर्फोलॉजी, कण आकार आणि उघड केलेल्या क्रिस्टल प्लेनसह मोठ्या प्रमाणात बदलतात, जे त्यांच्या कार्यक्षमतेवर आणि अनुप्रयोगावर परिणाम करणारे मुख्य घटक आहेत. असे मानले जाते की कण जितके लहान आणि विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्र जितके मोठे असेल तितके अधिक संबंधित सक्रिय साइट आणि उत्प्रेरक क्षमता तितकी मजबूत. उघडलेल्या क्रिस्टल पृष्ठभागाची उत्प्रेरक क्षमता, मजबूत ते कमकुवत पर्यंत (100) क्रिस्टल पृष्ठभाग> (110) क्रिस्टल पृष्ठभाग> (111) क्रिस्टल पृष्ठभागाच्या क्रमाने आहे आणि संबंधित स्थिरता उलट आहे.

सेरियम ऑक्साईड ही सेमीकंडक्टर सामग्री आहे. जेव्हा नॅनोमीटर सेरियम ऑक्साईड बँड गॅपपेक्षा जास्त उर्जा असलेल्या फोटॉनद्वारे विकिरण केले जाते, तेव्हा व्हॅलेन्स बँड इलेक्ट्रॉन उत्साही असतात आणि संक्रमण रिकॉम्बिनेशन वर्तन होते. हे वर्तन सीई 3+आणि सीई 4+च्या रूपांतरण दरास प्रोत्साहित करेल, परिणामी नॅनो सेरियाची मजबूत फोटोकॅटॅलिटिक क्रियाकलाप होईल. फोटोकाटॅलिसिसमुळे दुय्यम प्रदूषण न करता सेंद्रिय पदार्थांचे थेट अधोगती मिळू शकते, म्हणून एओपीएसमधील नॅनो सेरियाच्या क्षेत्रातील त्याचा अनुप्रयोग सर्वात अभ्यास केलेला तंत्रज्ञान आहे. सध्या, मुख्य लक्ष वेगवेगळ्या मॉर्फोलॉजीज आणि संमिश्र रचना असलेल्या उत्प्रेरकांचा वापर करून एझो रंग, फिनॉल, क्लोरोबेन्झिन आणि फार्मास्युटिकल सांडपाणीच्या उत्प्रेरक अधोगती उपचारांवर आहे. अहवालानुसार, ऑप्टिमाइझ्ड उत्प्रेरक संश्लेषण पद्धत आणि उत्प्रेरक मॉडेलच्या परिस्थितीनुसार, या पदार्थांची अधोगती क्षमता सामान्यत: 80%पेक्षा जास्त पोहोचू शकते आणि एकूण सेंद्रिय कार्बन (टीओसी) ची काढण्याची क्षमता 40%पेक्षा जास्त पोहोचू शकते.

ओझोन आणि हायड्रोजन पेरोक्साइड सारख्या सेंद्रिय प्रदूषकांच्या अधोगतीसाठी नॅनो सेरियम ऑक्साईड कॅटॅलिसिस हे आणखी एक व्यापक अभ्यास केलेले तंत्रज्ञान आहे. फोटोकाटॅलिसिस प्रमाणेच, हे सेंद्रीय प्रदूषक ऑक्सिडाइझ आणि डिग्रेड करण्यासाठी वेगवेगळ्या मॉर्फोलॉजीज किंवा क्रिस्टल प्लेन आणि वेगवेगळ्या सेरियम आधारित कंपोझिट उत्प्रेरक ऑक्सिडेंट्ससह नॅनो सेरियाच्या क्षमतेवर देखील लक्ष केंद्रित करते. अशा प्रतिक्रियांमध्ये, उत्प्रेरक ओझोन किंवा हायड्रोजन पेरोक्साईडमधून मोठ्या संख्येने सक्रिय रॅडिकल्सच्या पिढीला उत्प्रेरक करू शकतात, जे सेंद्रिय प्रदूषकांवर हल्ला करतात आणि अधिक कार्यक्षम ऑक्सिडेटिव्ह डीग्रेडेशन क्षमता प्राप्त करतात. प्रतिक्रियेत ऑक्सिडंट्सच्या परिचयामुळे, सेंद्रिय संयुगे काढण्याची क्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढविली जाते. बर्‍याच प्रतिक्रियांमध्ये, लक्ष्य पदार्थाचा अंतिम काढण्याचा दर 100%पर्यंत पोहोचू शकतो किंवा संपर्क साधू शकतो आणि टीओसी काढण्याचे दर देखील जास्त आहे.

इलेक्ट्रोकॅटॅलिटिक प्रगत ऑक्सिडेशन पद्धतीत, उच्च ऑक्सिजन उत्क्रांतीच्या अतिउत्पादक असलेल्या एनोड मटेरियलचे गुणधर्म सेंद्रिय प्रदूषकांवर उपचार करण्यासाठी इलेक्ट्रोकाटॅलिटिक प्रगत ऑक्सिडेशन पद्धतीची निवड निर्धारित करतात. कॅथोड मटेरियल हा एच 2 ओ 2 चे उत्पादन निर्धारित करणारा एक महत्त्वपूर्ण घटक आहे आणि एच 2 ओ 2 चे उत्पादन सेंद्रिय प्रदूषकांच्या उपचारांसाठी इलेक्ट्रोकाटॅलिटिक प्रगत ऑक्सिडेशन पद्धतीची कार्यक्षमता निर्धारित करते. नॅनो सेरियाचा वापर करून इलेक्ट्रोड मटेरियल मॉडिफिकेशनच्या अभ्यासाला स्थानिक आणि आंतरराष्ट्रीय पातळीवर व्यापक लक्ष वेधले गेले आहे. संशोधक वेगवेगळ्या इलेक्ट्रोड सामग्री सुधारित करण्यासाठी, इलेक्ट्रोकेमिकल क्रियाकलाप सुधारित करण्यासाठी आणि इलेक्ट्रोकाटॅलिटिक क्रियाकलाप आणि अंतिम काढण्याचे अंतिम दर वाढविण्यासाठी वेगवेगळ्या रासायनिक पद्धतींद्वारे नॅनो सेरियम ऑक्साईड आणि त्याच्या संयुक्त सामग्रीची ओळख करुन देतात.

मायक्रोवेव्ह आणि अल्ट्रासाऊंड हे वरील उत्प्रेरक मॉडेल्ससाठी बर्‍याचदा महत्त्वपूर्ण सहाय्यक उपाय असतात. एक उदाहरण म्हणून अल्ट्रासोनिक सहाय्य घेताना, प्रति सेकंद 25 केएचझेडपेक्षा जास्त फ्रिक्वेन्सीसह कंपन ध्वनी लहरींचा वापर करून, विशेष डिझाइन केलेल्या क्लीनिंग एजंटसह तयार केलेल्या द्रावणामध्ये लाखो अत्यंत लहान फुगे तयार केले जातात. हे लहान फुगे, वेगवान कम्प्रेशन आणि विस्तार दरम्यान, सतत बबल प्रक्षेपण तयार करतात, ज्यामुळे सामग्री उत्प्रेरक पृष्ठभागावर द्रुतगती देवाणघेवाण आणि विखुरलेली परवानगी देते, बहुतेकदा वेगाने उत्प्रेरक कार्यक्षमता सुधारते.

 
3 निष्कर्ष

नॅनो सेरिया आणि त्याची संयुक्त सामग्री पाण्यात आयन आणि सेंद्रिय प्रदूषक प्रभावीपणे उपचार करू शकते आणि भविष्यातील जल उपचार क्षेत्रात महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षमता असू शकते. तथापि, बहुतेक संशोधन अद्याप प्रयोगशाळेच्या अवस्थेत आहे आणि भविष्यात जल उपचारात जलद अनुप्रयोग साध्य करण्यासाठी, खालील बाबींकडे अद्याप तातडीने लक्ष देणे आवश्यक आहे:

(१) नॅनोची तुलनेने उच्च तयारी किंमतसीईओ 2जल उपचारातील बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये आधारित सामग्री एक महत्त्वपूर्ण घटक आहे, जे अद्याप प्रयोगशाळेच्या संशोधन टप्प्यात आहेत. नॅनो सीईओ 2 आधारित सामग्रीचे मॉर्फोलॉजी आणि आकार नियंत्रित करू शकणार्‍या कमी किमतीच्या, सोप्या आणि प्रभावी तयारीच्या पद्धतींचा शोध घेणे अद्याप संशोधनाचे लक्ष आहे.

(२) नॅनो सीईओ 2 आधारित सामग्रीच्या छोट्या कण आकारामुळे, वापरानंतर पुनर्वापर आणि पुनर्जन्म समस्या देखील त्यांचा अनुप्रयोग मर्यादित ठेवण्याचे महत्त्वपूर्ण घटक आहेत. राळ सामग्री किंवा चुंबकीय सामग्रीसह त्याचे संमिश्र तयार करणे त्याच्या भौतिक तयारी आणि पुनर्वापर तंत्रज्ञानासाठी एक महत्त्वपूर्ण संशोधन दिशा असेल.

()) नॅनो सीईओ 2 आधारित मटेरियल वॉटर ट्रीटमेंट टेक्नॉलॉजी आणि पारंपारिक सीवेज ट्रीटमेंट टेक्नॉलॉजी दरम्यान संयुक्त प्रक्रियेचा विकास जल उपचाराच्या क्षेत्रात नॅनो सीईओ 2 आधारित मटेरियल उत्प्रेरक तंत्रज्ञानाच्या वापरास मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहित करेल.

()) नॅनो सीईओ २ आधारित सामग्रीच्या विषाक्तपणाबद्दल अजूनही मर्यादित संशोधन आहे आणि जलसंपदा प्रणालीतील त्यांची पर्यावरणीय वर्तन आणि विषाक्तता यंत्रणा अद्याप निश्चित केलेली नाही. वास्तविक सांडपाणी उपचार प्रक्रियेमध्ये बर्‍याचदा एकाधिक प्रदूषकांच्या सहवासाचा समावेश असतो आणि एकत्रित प्रदूषक एकमेकांशी संवाद साधतात, ज्यामुळे पृष्ठभागाची वैशिष्ट्ये आणि नॅनोमेटेरियल्सची संभाव्य विषारीता बदलते. म्हणूनच, संबंधित बाबींवर अधिक संशोधन करण्याची तातडीची गरज आहे.