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.2025.493665.1478
چکیده

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.