مروری بر نانوکامپوزیتهای سریم اکسید برپایۀ نانوموادکربنیبرای کاربردهای فوتوکاتالیستی
نویسندگان
1 دانشیار علوم و فناوری نانو، دانشگاه بناب
2 دانشجوی دکتری رشته شیمی تجزیه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان
3 استادیار نانوفناوری دارویی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان
doi
10.22034/ijche.2025.493665.1478چکیده
در میان اکسیدهای فلزی، اکسید سریم (CeO2) یکیاز امیدوارکنندهترین مواد کاتالیزوری برای تبدیلهای شیمیایی و عمدتاً برای کاربردهای زیستمحیطی و سامانههای تبدیل انرژی است. اما نانوذرات اکسید سریم تمایلبه تجمع و کلوخهشدن دارد و استفادۀ راحت از آن در محلولها تا اندازهای میتواند محدود شود. همچنین، بهدلیل شکاف انرژی پهن آن، میزان بهرهمندی از انرژی رایگان خورشید بهطور کارامدتر در تخریب فوتوکاتالیستی آلایندهها، محدود میشود. لذا، برای بهبود خواص اکسید سریم، مانند: رسانایی برای کاربردهای فوتوکاتالیستی، الکتروشیمیایی و غیره، راهکار مؤثر ادغام آن با نانوساختارهای کربنی پیشنهادشدهاست. در این مقالۀ مروری، به بررسی ویژگیها و برخی مطالعات اخیراً انجامشده برروی نانوهیبریدهای اکسید سریم برپایۀ مواد کربنی متداول، همچون: گرافن، نانولولههای کربنی، نیترید کربن گرافیتی پرداختهمیشود. مطالعات نشانداد که ادغام اکسید سریم با نانوساختارهای کربنی، باتوجهبه هم افزایی دو فاز میتواند بهطور قابل توجهی به بهبود خواص و عملکرد فوتوکاتالیستی منجرشود. ادغام نانومواد کربنی با نانوذرات اکسید سریم ازراه جاذبۀ الکترواستاتیک، میتواند باعث پخش و توزیع مطلوب CeO2 برروی سطح نانومواد کربنی شود و درنتیجه، میتواند با کاهش مؤثر نرخ نوترکیبی و بهبود مناسب جدایی بار، در تقویت عملکرد فوتوکاتالیستی نقش مثبتی را ایفاکند.