Uvod i primjena cerijevog oksida
I. Pregled proizvoda
Cerijev oksid (CeO₂), također poznat kao cerijev dioksid,je oksid rijetkozemnog elementa cerija, s blijedožutim do bijelim prahom. Kao važan predstavnik rijetkozemnih spojeva, cerijev oksid se široko koristi u poliranju stakla, pročišćavanju ispušnih plinova automobila, elektroničkoj keramici, novoj energiji i drugim područjima zbog svojih jedinstvenih kemijskih i katalitičkih svojstava. Njegovo talište je oko 2400 ℃, ima dobru kemijsku stabilnost, netopljiv je u vodi i može ostati stabilan na visokim temperaturama i u jakom oksidacijskom okruženju.
U industrijskoj proizvodnji,cerijev oksidObično se ekstrahira iz minerala koji sadrže cerij (kao što su fluorougljična cerijeva ruda i monacit) i dobiva se kiselim ispiranjem, ekstrakcijom, taloženjem, kalcinacijom i drugim procesima. Prema čistoći i veličini čestica, može se podijeliti na proizvode poliranja, katalitičke kvalitete, elektroničke kvalitete i nanokvalitete, među kojima je visokočisti nano cerijev oksid osnovni materijal za vrhunske primjene.
II. Značajke proizvoda
Izvrsne performanse poliranja:Cerijev oksidima sposobnost kemijsko-mehaničkog poliranja, što može brzo ukloniti nedostatke na površini stakla i poboljšati površinsku obradu.
Jaka redoks sposobnost: Reverzibilna transformacija između Ce⁴⁺ i Ce³⁺ daje mu jedinstvenu funkciju skladištenja i oslobađanja kisika, posebno pogodnu za katalitičke reakcije.
Snažna kemijska stabilnost: Nije lako reagirati s većinom kiselina i baza te može održati performanse u teškim uvjetima.
Otpornost na visoke temperature: Visoka točka taljenja i toplinska stabilnost čine ga pogodnim za procese na visokim temperaturama i elektroničku keramiku.
Kontrolirana veličina čestica: Veličina čestica proizvoda može se podesiti od mikrona do nanometra kako bi se zadovoljile različite industrijske potrebe.
III. Glavna područja primjene
1. Poliranje stakla i optike
Prašak za poliranje od cerijevog oksida glavni je materijal za modernu obradu stakla. Njegovo kemijsko-mehaničko djelovanje može učinkovito ukloniti sitne ogrebotine i stvoriti efekt zrcala. Uglavnom se koristi za:
Poliranje mobitela i ekrana osjetljivih na dodir na računalu;
Precizno brušenje vrhunskih optičkih leća i leća fotoaparata;
Površinska obrada LCD ekrana i TV stakla;
Precizna obrada kristala i optičkog stakla.
U usporedbi s tradicionalnim materijalima za poliranje od željeznog oksida, cerijev oksid ima veliku brzinu poliranja, veću površinsku svjetlinu i dugi vijek trajanja.
2. Katalizator ispušnih plinova automobila
Cerijev oksid ključna je komponenta u automobilskim trostrukim katalizatorima. Može učinkovito pohranjivati i oslobađati kisik, ostvarivati katalitičku konverziju ugljičnog monoksida (CO), dušikovih oksida (NOₓ) i ugljikovodika (HC), čime se smanjuju emisije onečišćujućih tvari iz ispušnih plinova automobila i zadovoljavaju sve stroži ekološki standardi.
3. Nova energija i gorivne ćelije
Nano cerijev oksid može značajno poboljšati vodljivost i trajnost baterija kao elektrolita ili međuslojnih materijala u gorivnim ćelijama s krutim oksidom (SOFC). Istovremeno, cerijev oksid također pokazuje izvrsne performanse u područjima katalitičke razgradnje vodika i aditiva za litij-ionske baterije.
4. Elektronička keramika i aditivi za staklo
Kao važna sirovina za elektroničku keramiku, cerijev oksid može se koristiti za proizvodnju kondenzatora, termistora, optičkih filterskih materijala itd. Kada se doda staklu, može igrati ulogu u obezbojenju, poboljšanju prozirnosti i UV zaštiti te poboljšati trajnost i optička svojstva stakla.
5. Kozmetika i zaštitni materijali
Nanočestice cerijevog oksida mogu apsorbirati ultraljubičaste zrake i često se koriste u kremama za sunčanje i proizvodima za njegu kože. Imaju prednosti anorganske stabilnosti i koža ih ne apsorbira lako. Istovremeno se dodaje industrijskim premazima kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i sposobnost protiv starenja.
6. Upravljanje okolišem i kemijska kataliza
Cerijev oksid ima važnu primjenu u pročišćavanju industrijskih otpadnih plinova, katalitičkoj oksidaciji otpadnih voda i drugim područjima. Njegova visoka katalitička aktivnost čini ga široko korištenim u procesima kao što su krekiranje nafte i kemijska sinteza.
IV. Trend razvoja
S brzim razvojem nove energije, optike, zaštite okoliša i drugih industrija, potražnja zacerijev oksidnastavlja rasti. Glavni pravci razvoja u budućnosti uključuju:
Nano- i visokoučinkovite: poboljšati specifičnu površinu i reakcijsku aktivnost cerijevog oksida putem nanotehnologije.
Zeleni i ekološki prihvatljivi materijali za poliranje: razviti prašak za poliranje s niskim stupnjem onečišćenja i visokim stupnjem iskorištenja kako bi se poboljšalo korištenje resursa.
Novo širenje energetskog polja: Postoji šira tržišna perspektiva u vodikovoj energiji, gorivnim ćelijama i materijalima za pohranu energije.
Recikliranje resursa: Pojačati iskorištavanje rijetkih zemalja u prahu za poliranje i ispušnim katalizatorima kako bi se smanjio otpad resursa.
V. Zaključak
Zbog izvrsnih svojstava poliranja, katalitičke aktivnosti i stabilnosti, cerijev oksid postao je važan materijal za obradu stakla, obradu ispušnih plinova automobila, elektroničku keramiku i nove energetske industrije. S napretkom tehnologije i rastom potražnje za zelenim industrijama, opseg primjene cerijevog oksida dodatno će se proširiti, a njegova tržišna vrijednost i razvojni potencijal bit će neograničeni.