การเตรียมนาโนซีเรียมออกไซด์และการประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำ

CEO2เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของวัสดุโลกหายาก ที่องค์ประกอบของโลกหายาก ซีเรียมมีโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกที่ไม่เหมือนใคร - 4F15D16S2 ชั้น 4F พิเศษของมันสามารถเก็บและปล่อยอิเล็กตรอนได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้ไอออนซีเรียมทำงานในสถานะ+3 วาเลนซ์และ+4 วาเลนซ์ ดังนั้นวัสดุ CEO2 จึงมีรูออกซิเจนมากขึ้นและมีความสามารถที่ยอดเยี่ยมในการจัดเก็บและปล่อยออกซิเจน การแปลงร่วมกันของ CE (III) และ CE (IV) ยังทำให้วัสดุ CEO2 มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาการลดออกซิเดชันที่ไม่ซ้ำกัน เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุจำนวนมากนาโนซีอีโอ 2 ซึ่งเป็นวัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางเนื่องจากพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจงสูงการจัดเก็บออกซิเจนที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการปลดปล่อยความสามารถในการนำออกซิเจนไอออนออกซิเจนประสิทธิภาพรีดอกซ์ ขณะนี้มีรายงานการวิจัยจำนวนมากและแอพพลิเคชั่นที่เกี่ยวข้องโดยใช้ Nano CEO2 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาผู้ให้บริการตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสารเติมแต่งส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่และตัวดูดซับ

1. วิธีการเตรียมนาโนเมตรซีเรียมออกไซด์

ในปัจจุบันวิธีการเตรียมทั่วไปสำหรับนาโนเซเรียส่วนใหญ่รวมถึงวิธีการทางเคมีและวิธีการทางกายภาพ ตามวิธีการทางเคมีที่แตกต่างกันวิธีการทางเคมีสามารถแบ่งออกเป็นวิธีการตกตะกอนวิธีการ hydrothermal วิธีการ solvothermal วิธีการเจลโซลวิธีการไมโครอิมัลชันและวิธีการทางอิเล็กโทรด วิธีการทางกายภาพส่วนใหญ่เป็นวิธีการบด

 
1.1 วิธีการบด

วิธีการบดสำหรับการเตรียมนาโนเซเรียโดยทั่วไปใช้การบดทรายซึ่งมีข้อดีของต้นทุนต่ำความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมความเร็วในการประมวลผลที่รวดเร็วและความสามารถในการประมวลผลที่แข็งแกร่ง ปัจจุบันเป็นวิธีการประมวลผลที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมนาโนเซเรีย ตัวอย่างเช่นการเตรียมผงการขัดผิวด้วยนาโนซีเรียมออกไซด์โดยทั่วไปจะใช้การผสมผสานระหว่างการเผาและการบดทรายและวัตถุดิบของตัวเร่งปฏิกิริยา Denitration ที่ใช้เซียมยังผสมกันสำหรับการบำบัดก่อนหรือรักษาหลังจากการเผาโดยใช้การบดทราย ด้วยการใช้อัตราส่วนลูกปัดบดขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันนาโนเซเรียที่มี D50 ตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยนาโนเมตรสามารถรับได้ผ่านการปรับ

 
1.2 วิธีการตกตะกอน

วิธีการตกตะกอนหมายถึงวิธีการเตรียมผงแข็งโดยการตกตะกอนการแยกการล้างการอบแห้งและการเผาวัตถุดิบที่ละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสม วิธีการตกตะกอนนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมโลกหายากและวัสดุนาโนเจือด้วยข้อดีเช่นกระบวนการเตรียมการง่าย ๆ ประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ำ มันเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมนาโนเซเรียและวัสดุคอมโพสิตในอุตสาหกรรม วิธีนี้สามารถเตรียมนาโนเซเรียที่มีสัณฐานวิทยาและขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันโดยการเปลี่ยนอุณหภูมิการตกตะกอนความเข้มข้นของวัสดุค่า pH ความเร็วการตกตะกอนความเร็วกวนเทมเพลต ฯลฯ วิธีการทั่วไปขึ้นอยู่กับการตกตะกอนของซีเรียมไอออนจากแอมโมเนียที่เกิดจากการสลายตัวของยูเรีย อีกทางเลือกหนึ่งคือไอออนซีเรียมสามารถตกตะกอนได้โดย OH - สร้างขึ้นจากการไฮโดรไลซิสของโซเดียมซิเตรตจากนั้นบ่มและคำนวณเพื่อเตรียมเกล็ดเช่นนาโนซีเรียไมโครสเฟียร์

 
1.3 วิธีการไฮโดรเทอร์มอลและความร้อนใต้พิภพ

วิธีการทั้งสองนี้อ้างถึงวิธีการเตรียมผลิตภัณฑ์โดยปฏิกิริยาอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงที่อุณหภูมิวิกฤตในระบบปิด เมื่อตัวทำละลายปฏิกิริยาเป็นน้ำมันจะเรียกว่าวิธีการไฮโดรเทอร์มอล ตามลำดับเมื่อตัวทำปฏิกิริยาปฏิกิริยาเป็นตัวทำละลายอินทรีย์มันจะเรียกว่าวิธีการ solvothermal อนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ขึ้นมีความบริสุทธิ์สูงการกระจายตัวที่ดีและอนุภาคที่สม่ำเสมอโดยเฉพาะอย่างยิ่งผงนาโนที่มีสัณฐานที่แตกต่างกันหรือใบหน้าคริสตัลพิเศษที่สัมผัส ละลายซีเรียมคลอไรด์ในน้ำกลั่นผัดและเพิ่มสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ตอบสนองความร้อนใต้พิภพที่ 170 ℃เป็นเวลา 12 ชั่วโมงในการเตรียมนาโนออกไซด์ซีเรียมออกไซด์ด้วยการสัมผัส (111) และ (110) ระนาบคริสตัล โดยการปรับสภาพปฏิกิริยาสัดส่วนของระนาบคริสตัล (110) ในระนาบคริสตัลที่สัมผัสสามารถเพิ่มขึ้นได้เพิ่มกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของพวกเขาต่อไป การปรับตัวทำละลายปฏิกิริยาและลิแกนด์พื้นผิวยังสามารถผลิตอนุภาคนาโนเซเรียที่มีความสามารถพิเศษในการไฮโดรฟิลิตี้หรือ lipophilicity ตัวอย่างเช่นการเพิ่มไอออนอะซิเตทเข้ากับเฟสน้ำสามารถเตรียมอนุภาคนาโนซีเรียมออกไซด์ของ monodisperse hydrophilic ออกไซด์ออกไซด์ในน้ำ โดยการเลือกตัวทำละลายที่ไม่ใช่ขั้วและแนะนำกรดโอเลอิคเป็นแกนด์ในระหว่างการทำปฏิกิริยา monodisperse lipophilic ceria nanoparticles สามารถเตรียมได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่ใช่โพลาร์ (ดูรูปที่ 1)

รูปที่ 1 Monodisperse ทรงกลมนาโนเซเรียและนาโนเซเรียรูปก้าน

1.4 วิธี SOL GEL

วิธี SOL GEL เป็นวิธีที่ใช้สารประกอบบางส่วนหรือหลายชนิดเป็นสารตั้งต้นทำปฏิกิริยาทางเคมีเช่นการไฮโดรไลซิสในเฟสของเหลวเพื่อสร้าง SOL จากนั้นสร้างเจลหลังริ้วรอย วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมนาโนคอมโพสิตคอมโพสิตนาโนคอมโพสิตแบบหลายองค์ประกอบที่กระจายตัวสูงเช่นเหล็กซีเรียมซีเรียมไทเทเนียมซีเรียมเซอร์โคเนียมและนาโนคอมโพสิตอื่น ๆ ซึ่งได้รับการรายงานในรายงานหลายฉบับ

 
1.5 วิธีอื่น ๆ

นอกเหนือจากวิธีการข้างต้นแล้วยังมีวิธีโลชั่นไมโครวิธีการสังเคราะห์ไมโครเวฟวิธีการทางอิเล็กโทรดการเผาไหม้พลาสมาวิธีการเผาไหม้พลาสมา, วิธีอิเล็กโทรไลซิสเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนและวิธีอื่น ๆ อีกมากมาย วิธีการเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยและการประยุกต์ใช้นาโนเซเรีย

 
การประยุกต์ใช้ซีเรียมออกไซด์ 2- นาโนเมตรในการบำบัดน้ำ

ซีเรียมเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในองค์ประกอบของโลกหายากมีราคาต่ำและการใช้งานที่กว้าง นาโนเมตรเซเรียและคอมโพสิตได้รับความสนใจอย่างมากในด้านการบำบัดน้ำเนื่องจากพื้นที่ผิวเฉพาะสูงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาสูงและความมั่นคงของโครงสร้างที่ยอดเยี่ยม

 
2.1 แอปพลิเคชันของนาโนซีเรียมออกไซด์ในการบำบัดน้ำด้วยวิธีการดูดซับ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมเช่นอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์น้ำเสียจำนวนมากที่มีมลพิษเช่นไอออนโลหะหนักและไอออนฟลูออรีนได้ถูกปล่อยออกมา แม้ในระดับความเข้มข้นของการติดตามก็สามารถก่อให้เกิดอันตรายอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและสภาพแวดล้อมการใช้ชีวิตของมนุษย์ วิธีการที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การออกซิเดชั่นการลอยตัวการออสโมซิสย้อนกลับการดูดซับนาโนการกรองชีวภาพ ฯลฯ ในหมู่พวกเขาเทคโนโลยีการดูดซับมักจะถูกนำมาใช้เนื่องจากการดำเนินงานที่เรียบง่ายต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพการรักษาสูง วัสดุ Nano CEO2 มีพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจงสูงและกิจกรรมพื้นผิวสูงเป็นตัวดูดซับและมีรายงานมากมายเกี่ยวกับการสังเคราะห์ของ Nano CEO2 ที่มีรูพรุนและวัสดุคอมโพสิตที่มีสัณฐานที่แตกต่างกันเพื่อดูดซับและกำจัดไอออนที่เป็นอันตรายจากน้ำ

การวิจัยแสดงให้เห็นว่านาโนเซเรียมีความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งสำหรับ F - ในน้ำภายใต้สภาวะที่เป็นกรดที่อ่อนแอ ในการแก้ปัญหาที่มีความเข้มข้นเริ่มต้นของ F - ของ 100 มก./ล. และ pH = 5-6 ความสามารถในการดูดซับสำหรับ F - คือ 23 มก./กรัมและอัตราการกำจัดของ F - คือ 85.6% หลังจากโหลดลงบนลูกบอลเรซินกรดโพลีอะคริลิค (จำนวนโหลด: 0.25g/g) ความสามารถในการกำจัดของ F - สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 99% เมื่อรักษาปริมาณที่เท่ากัน 100 มก./ลิตรของสารละลาย F - น้ำ; เมื่อประมวลผลปริมาตร 120 เท่าสามารถลบออกได้มากกว่า 90% เมื่อใช้ในการดูดซับฟอสเฟตและไอโอดีนความสามารถในการดูดซับสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 100 มก./กรัมภายใต้สถานะการดูดซับที่เหมาะสมที่สุด วัสดุที่ใช้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากการลดการดูดซึมและการวางตัวเป็นกลางซึ่งมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจสูง

มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับการดูดซับและการรักษาโลหะหนักที่เป็นพิษเช่นสารหนู, โครเมียม, แคดเมียมและตะกั่วโดยใช้นาโนเซเรียและวัสดุคอมโพสิต ค่า pH การดูดซับที่ดีที่สุดแตกต่างกันไปสำหรับไอออนโลหะหนักที่มีสถานะวาเลนซ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นสภาพอัลคาไลน์ที่อ่อนแอที่มีอคติเป็นกลางมีสถานะการดูดซับที่ดีที่สุดสำหรับ AS (III) ในขณะที่สถานะการดูดซับที่ดีที่สุดสำหรับ AS (V) สามารถทำได้ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดที่อ่อนแอซึ่งความสามารถในการดูดซับสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 110 มก./กรัมภายใต้เงื่อนไขทั้งสอง โดยรวมแล้วการสังเคราะห์นาโนเซเรียที่ดีที่สุดและวัสดุคอมโพสิตสามารถบรรลุการดูดซับและอัตราการกำจัดสูงสำหรับไอออนโลหะหนักต่างๆในช่วงค่า pH ที่กว้าง

ในทางกลับกันวัสดุนาโนที่ใช้ซีเรียมออกไซด์ยังมีประสิทธิภาพที่โดดเด่นในการดูดซับสารอินทรีย์ในน้ำเสียเช่นส้มกรดโรดมีนบีคองโกสีแดง ฯลฯ ตัวอย่างเช่นในกรณีรายงานที่มีอยู่ 942.7 มก./กรัมใน 60 นาที

 
2.2 การประยุกต์ใช้นาโนเซเรียในกระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูง

กระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูง (AOPS สำหรับระยะสั้น) ถูกเสนอเพื่อปรับปรุงระบบการรักษาที่ไม่มีน้ำที่มีอยู่ กระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูงหรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีออกซิเดชันลึกมีลักษณะโดยการผลิตไฮดรอกซิลอนุมูลอิสระ (· OH), superoxide radical (· O2 -), ออกซิเจนเสื้อกล้าม ฯลฯ ที่มีความสามารถในการออกซิเดชั่นที่แข็งแกร่ง ภายใต้เงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาของอุณหภูมิและความดันสูงไฟฟ้าเสียงการฉายรังสีแสงตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ ตามวิธีที่แตกต่างกันในการสร้างอนุมูลอิสระและเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาพวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นออกซิเดชันโฟโตเคมีเคมีออกซิเดชั่นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

รูปที่ 2 การจำแนกประเภทและการรวมเทคโนโลยีของกระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูง

นาโนเซเรียเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการออกซิเดชั่นขั้นสูง เนื่องจากการแปลงอย่างรวดเร็วระหว่าง CE3+และ CE4+และเอฟเฟกต์การลดออกซิเดชันอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากการดูดซับและการปล่อยออกซิเจนนาโนเซเรียมีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาที่ดี เมื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโปรโมเตอร์มันยังสามารถปรับปรุงความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาและความเสถียรได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อนาโนเซเรียและวัสดุคอมโพสิตถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาคุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาจะแตกต่างกันอย่างมากกับสัณฐานวิทยาขนาดอนุภาคและระนาบคริสตัลที่สัมผัสซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพและการประยุกต์ใช้ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าอนุภาคที่เล็กกว่าและพื้นที่ผิวที่มีขนาดใหญ่ขึ้นไซต์ที่ใช้งานที่สอดคล้องกันมากขึ้นและความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของพื้นผิวผลึกที่สัมผัสจากความแข็งแรงถึงอ่อนแออยู่ในลำดับของพื้นผิวคริสตัล (100)> (110) พื้นผิวคริสตัล> (111) พื้นผิวคริสตัลและความเสถียรที่สอดคล้องกันอยู่ตรงข้าม

ซีเรียมออกไซด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อนาโนเมตรออกไซด์ออกไซด์ได้รับการฉายรังสีด้วยโฟตอนที่มีพลังงานสูงกว่าช่องว่างของวงดนตรีอิเล็กตรอนย่านวาเลนซ์จะตื่นเต้นและพฤติกรรมการรวมตัวกันใหม่เกิดขึ้น พฤติกรรมนี้จะส่งเสริมอัตราการแปลงของ CE3+และ CE4+ส่งผลให้กิจกรรมโฟโตคะตาไลติกที่แข็งแกร่งของนาโนเซเรีย Photocatalysis สามารถลดการเสื่อมสภาพโดยตรงของสารอินทรีย์โดยไม่มีมลพิษรองดังนั้นการประยุกต์ใช้เป็นเทคโนโลยีที่ศึกษามากที่สุดในสาขานาโนเซเรียใน AOPS ในปัจจุบันการมุ่งเน้นหลักคือการรักษาตัวเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายของสีย้อม Azo, ฟีนอล, คลอโรเบนซีนและน้ำเสียทางเภสัชกรรมโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีสัณฐานวิทยาและองค์ประกอบคอมโพสิตที่แตกต่างกัน ตามรายงานภายใต้วิธีการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุดและเงื่อนไขของแบบจำลองการเร่งปฏิกิริยาความสามารถในการย่อยสลายของสารเหล่านี้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80%และความสามารถในการกำจัดคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (TOC) สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 40%

การเร่งปฏิกิริยาของนาโนซีเรียมออกไซด์สำหรับการสลายตัวของสารมลพิษอินทรีย์เช่นโอโซนและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่ศึกษากันอย่างแพร่หลาย เช่นเดียวกับ photocatalysis มันยังมุ่งเน้นไปที่ความสามารถของนาโนเซเรียที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันหรือระนาบคริสตัลและสารเร่งปฏิกิริยาคอมโพสิตซีเรียมที่แตกต่างกันเพื่อออกซิไดซ์และย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ ในปฏิกิริยาดังกล่าวตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถกระตุ้นการสร้างอนุมูลอิสระจำนวนมากจากโอโซนหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งโจมตีมลพิษอินทรีย์และบรรลุความสามารถในการย่อยสลายออกซิเดชั่นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากการแนะนำของสารออกซิแดนท์ในปฏิกิริยาความสามารถในการกำจัดสารประกอบอินทรีย์ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ในปฏิกิริยาส่วนใหญ่อัตราการกำจัดขั้นสุดท้ายของสารเป้าหมายสามารถเข้าถึงหรือเข้าใกล้ 100%และอัตราการกำจัด TOC ก็สูงขึ้นเช่นกัน

ในวิธีการออกซิเดชั่นขั้นสูงด้วยไฟฟ้าสมบัติของวัสดุขั้วบวกที่มีวิวัฒนาการออกซิเจนสูงเกินกำหนดตรวจสอบการเลือกของวิธีการออกซิเดชั่นขั้นสูงของไฟฟ้าสำหรับการรักษามลพิษอินทรีย์ วัสดุแคโทดเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดการผลิต H2O2 และการผลิต H2O2 จะกำหนดประสิทธิภาพของวิธีการออกซิเดชั่นขั้นสูงของไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าสำหรับการรักษามลพิษอินทรีย์ การศึกษาการปรับเปลี่ยนวัสดุอิเล็กโทรดโดยใช้นาโนเซเรียได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางทั้งในต่างประเทศและต่างประเทศ นักวิจัยส่วนใหญ่แนะนำนาโนซีเรียมออกไซด์และวัสดุคอมโพสิตผ่านวิธีการทางเคมีที่แตกต่างกันเพื่อปรับเปลี่ยนวัสดุอิเล็กโทรดที่แตกต่างกันปรับปรุงกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้าของพวกเขาและเพิ่มกิจกรรม electrocatalytic และอัตราการกำจัดขั้นสุดท้าย

ไมโครเวฟและอัลตร้าซาวด์มักเป็นมาตรการเสริมสำหรับรุ่นตัวเร่งปฏิกิริยาข้างต้น การใช้ความช่วยเหลือแบบอัลตราโซนิกเป็นตัวอย่างโดยใช้คลื่นเสียงการสั่นสะเทือนที่มีความถี่สูงกว่า 25kHz ต่อวินาทีฟองอากาศขนาดเล็กหลายล้านตัวจะถูกสร้างขึ้นในสารละลายที่กำหนดด้วยสารทำความสะอาดที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ฟองอากาศขนาดเล็กเหล่านี้ในระหว่างการบีบอัดและการขยายตัวอย่างรวดเร็วทำให้เกิดการระเบิดของฟองอย่างต่อเนื่องช่วยให้วัสดุสามารถแลกเปลี่ยนและกระจายบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาได้อย่างรวดเร็วซึ่งมักจะปรับปรุงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาแบบทวีคูณ

 
3 บทสรุป

นาโนเซเรียและวัสดุคอมโพสิตสามารถรักษาไอออนและมลพิษอินทรีย์ในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีศักยภาพในการใช้งานที่สำคัญในด้านการบำบัดน้ำในอนาคต อย่างไรก็ตามการวิจัยส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในขั้นตอนห้องปฏิบัติการและเพื่อให้บรรลุการใช้งานอย่างรวดเร็วในการบำบัดน้ำในอนาคตปัญหาต่อไปนี้ยังคงต้องได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วน:

(1) ค่าใช้จ่ายในการเตรียมนาโนค่อนข้างสูงCEO2วัสดุที่ใช้ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญในการใช้งานส่วนใหญ่ในการบำบัดน้ำด้วยน้ำซึ่งยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การสำรวจวิธีการเตรียมการที่มีต้นทุนต่ำง่ายและมีประสิทธิภาพซึ่งสามารถควบคุมสัณฐานวิทยาและขนาดของวัสดุที่ใช้ Nano CEO2 ยังคงเป็นจุดสนใจของการวิจัย

(2) เนื่องจากขนาดอนุภาคขนาดเล็กของวัสดุที่ใช้ Nano CEO2 ปัญหาการรีไซเคิลและการฟื้นฟูหลังการใช้งานเป็นปัจจัยสำคัญที่ จำกัด การใช้งานของพวกเขา คอมโพสิตของมันด้วยวัสดุเรซิ่นหรือวัสดุแม่เหล็กจะเป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญสำหรับการเตรียมวัสดุและเทคโนโลยีการรีไซเคิล

(3) การพัฒนากระบวนการร่วมกันระหว่างเทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่ใช้วัสดุนาโนซีอีโอ 2 และเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบดั้งเดิมจะส่งเสริมการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเร่งปฏิกิริยาวัสดุที่ใช้นาโนซีอีโอในสาขาการบำบัดน้ำ

(4) ยังมีงานวิจัยที่ จำกัด เกี่ยวกับความเป็นพิษของวัสดุที่ใช้ Nano CEO2 และพฤติกรรมสิ่งแวดล้อมและกลไกความเป็นพิษในระบบบำบัดน้ำยังไม่ได้รับการพิจารณา กระบวนการบำบัดน้ำเสียที่เกิดขึ้นจริงมักจะเกี่ยวข้องกับการอยู่ร่วมกันของมลพิษหลายอย่างและมลพิษที่อยู่ร่วมกันจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันซึ่งจะเปลี่ยนลักษณะพื้นผิวและความเป็นพิษที่อาจเกิดขึ้นของวัสดุนาโน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับแง่มุมที่เกี่ยวข้อง