Введення та застосування оксиду церію
I. Огляд продукту
Оксид церію (CeO₂), також відомий як діоксид церію,– це оксид рідкоземельного елемента церію, що має вигляд блідо-жовтого або білого порошку. Як важливий представник рідкоземельних сполук, оксид церію широко використовується для полірування скла, очищення вихлопних газів автомобілів, електронної кераміки, нової енергетики та інших галузей завдяки своїм унікальним хімічним властивостям та каталітичним властивостям. Його температура плавлення становить близько 2400 ℃, він має добру хімічну стабільність, нерозчинний у воді та може залишатися стабільним за високих температур та сильного окислювального середовища.
У промисловому виробництві,оксид церіюЗазвичай видобувається з мінералів, що містять церій (таких як фторвуглецева церієва руда та монацит), шляхом кислотного вилуговування, екстракції, осадження, кальцинації та інших процесів. За чистотою та розміром частинок його можна розділити на продукти полірувального класу, каталітичного класу, електронного класу та нанокласу, серед яких високочистий нанооксид церію є основним матеріалом для високоякісного застосування.
II. Характеристики продукту
Відмінна полірувальна здатність:Оксид церіюмає здатність до хіміко-механічного полірування, що дозволяє швидко видаляти дефекти поверхні скла та покращувати якість поверхні.
Сильна окисно-відновна здатність: оборотне перетворення між Ce⁴⁺ та Ce³⁺ надає йому унікальну функцію зберігання та вивільнення кисню, особливо придатну для каталітичних реакцій.
Висока хімічна стабільність: нелегко реагує з більшістю кислот та лугів, і може підтримувати продуктивність у суворих умовах.
Стійкість до високих температур: висока температура плавлення та термостабільність роблять його придатним для високотемпературних процесів та електронної кераміки.
Контрольований розмір частинок: Розмір частинок продукту можна регулювати від мікрона до нанометра для задоволення різних промислових потреб.
III. Основні сфери застосування
1. Полірування скла та оптики
Полірувальний порошок на основі оксиду церію є основним матеріалом для сучасної обробки скла. Його хіміко-механічна дія може ефективно видаляти дрібні подряпини та створювати дзеркальний ефект. В основному використовується для:
Полірування сенсорних екранів мобільних телефонів та комп'ютерів;
Точне шліфування високоякісних оптичних лінз та об'єктивів для камер;
Обробка поверхні РК-екранів та скла телевізорів;
Прецизійна обробка кришталевих та оптичних скляних виробів.
Порівняно з традиційними полірувальними матеріалами на основі оксиду заліза, оксид церію має високу швидкість полірування, вищу поверхневу яскравість та тривалий термін служби.
2. Каталізатор вихлопних газів автомобіля
Оксид церію є ключовим компонентом автомобільних трикомпонентних каталізаторів. Він може ефективно зберігати та вивільняти кисень, здійснювати каталітичне перетворення чадного газу (CO), оксидів азоту (NOₓ) та вуглеводнів (HC), тим самим зменшуючи викиди забруднюючих речовин у вихлопних газах автомобілів та задовольняючи дедалі суворіші екологічні стандарти.
3. Нова енергія та паливні елементи
Нанооксид церію може значно покращити провідність та довговічність акумуляторів як електроліт або проміжний матеріал у твердооксидних паливних елементах (SOFC). Водночас оксид церію також демонструє чудові характеристики в галузі каталітичного розкладання водню та добавок до літій-іонних акумуляторів.
4. Електронна кераміка та скляні добавки
Як важлива сировина для електронної кераміки, оксид церію може бути використаний для виготовлення конденсаторів, терморезисторів, оптичних фільтрувальних матеріалів тощо. Додавання до скла може відігравати певну роль у знебарвленні, підвищенні прозорості та захисті від ультрафіолетового випромінювання, а також покращувати довговічність та оптичні властивості скла.
5. Косметика та захисні матеріали
Наночастинки оксиду церію можуть поглинати ультрафіолетові промені та часто використовуються в сонцезахисних кремах та засобах догляду за шкірою. Вони мають переваги неорганічної стабільності та нелегко поглинаються шкірою. Водночас їх додають до промислових покриттів для підвищення стійкості до корозії та антивікових властивостей.
6. Екологічне управління та хімічний каталіз
Оксид церію має важливе застосування в очищенні промислових відхідних газів, каталітичному окисленні стічних вод та інших галузях. Його висока каталітична активність робить його широко використовуваним у таких процесах, як крекінг нафти та хімічний синтез.
IV. Тенденція розвитку
Зі швидким розвитком нової енергетики, оптики, захисту навколишнього середовища та інших галузей промисловості, попит наоксид церіюпродовжує зростати. Основні напрямки розвитку в майбутньому включають:
Нано- та високопродуктивні: покращення питомої площі поверхні та реакційної активності оксиду церію за допомогою нанотехнологій.
Екологічно чисті та екологічно чисті полірувальні матеріали: розробка полірувального порошку з низьким рівнем забруднення та високою ступенем відновлення для покращення використання ресурсів.
Розширення нової енергетичної галузі: Існує ширша ринкова перспектива у водневій енергетиці, паливних елементах та матеріалах для зберігання енергії.
Переробка ресурсів: Посилення відновлення рідкоземельних металів від полірувального порошку та каталізатора вихлопних газів для зменшення втрат ресурсів.
V. Висновок
Завдяки чудовій полірувальній здатності, каталітичній активності та стабільності, оксид церію став важливим матеріалом для обробки скла, обробки вихлопних газів автомобілів, електронної кераміки та нових енергетичних галузей. З розвитком технологій та зростанням попиту на екологічно чисті галузі сфера застосування оксиду церію ще більше розшириться, а його ринкова цінність та потенціал розвитку будуть необмеженими.