Увод и примена церијум оксида
I. Преглед производа
Церијум оксид (CeO₂), такође познат као церијум диоксид,је оксид реткоземног елемента церијума, са бледожутим до белим прахом. Као важан представник једињења ретких земаља, церијум оксид се широко користи у полирању стакла, пречишћавању издувних гасова аутомобила, електронској керамици, новој енергији и другим областима због својих јединствених хемијских својстава и каталитичких својстава. Његова тачка топљења је око 2400℃, има добру хемијску стабилност, нерастворљив је у води и може остати стабилан на високим температурама и у јаком оксидационом окружењу.
У индустријској производњи,церијум оксидОбично се екстрахује из минерала који садрже церијум (као што су флуороугљенична руда церијума и моназит) и добија се киселим испирањем, екстракцијом, таложењем, калцинацијом и другим процесима. Према чистоћи и величини честица, може се поделити на производе полирајућег квалитета, каталитичког квалитета, електронског квалитета и нано-квалитета, међу којима је високочисти нано церијум оксид основни материјал за врхунске примене.
II. Карактеристике производа
Одличне перформансе полирања:Церијум оксидима хемијско-механичку способност полирања, која може брзо уклонити недостатке површине стакла и побољшати завршну обраду површине.
Јака редокс способност: Реверзибилна трансформација између Ce⁴⁺ и Ce³⁺ даје му јединствену функцију складиштења и ослобађања кисеоника, посебно погодну за каталитичке реакције.
Јака хемијска стабилност: Није лако реаговати са већином киселина и база и може одржати перформансе у тешким условима.
Отпорност на високе температуре: Висока тачка топљења и термичка стабилност чине га погодним за процесе на високим температурама и електронску керамику.
Контролисана величина честица: Величина честица производа може се подесити од микрона до нанометара како би се задовољиле различите индустријске потребе.
III. Главне области примене
1. Полирање стакла и оптике
Прашак за полирање церијум оксида је главни материјал за модерну обраду стакла. Његово хемијско-механичко дејство може ефикасно уклонити ситне огреботине и створити ефекат огледала. Углавном се користи за:
Полирање мобилних телефона и екрана осетљивих на додир на рачунару;
Прецизно брушење врхунских оптичких сочива и сочива за камере;
Површинска обрада ЛЦД екрана и ТВ стакла;
Прецизна обрада кристалних и оптичких стаклених производа.
У поређењу са традиционалним материјалима за полирање на бази гвожђе оксида, церијум оксид има брзу брзину полирања, већи површински сјај и дуг век трајања.
2. Катализатор издувних гасова аутомобила
Церијум оксид је кључна компонента у аутомобилским тростепеним катализаторима. Он може ефикасно да складишти и ослобађа кисеоник, да оствари каталитичку конверзију угљен-моноксида (CO), азотних оксида (NOₓ) и угљоводоника (HC), чиме се смањује емисија загађивача из издувних гасова аутомобила и испуњавају све строже еколошке стандарде.
3. Нова енергија и горивне ћелије
Нано церијум оксид може значајно побољшати проводљивост и издржљивост батерија као електролита или међуслојних материјала у чврстооксидним горивним ћелијама (SOFC). Истовремено, церијум оксид такође показује одличне перформансе у областима каталитичке разградње водоника и адитива за литијум-јонске батерије.
4. Електронска керамика и адитиви за стакло
Као важна сировина за електронску керамику, церијум оксид се може користити за производњу кондензатора, термистора, оптичких филтерских материјала итд. Када се дода стаклу, може играти улогу у обезбојавању, побољшању транспарентности и УВ заштити, као и побољшању издржљивости и оптичких својстава стакла.
5. Козметика и заштитни материјали
Нано честице церијум оксида могу да апсорбују ултраљубичасте зраке и често се користе у кремама за сунчање и производима за негу коже. Имају предности неорганске стабилности и кожа их не апсорбује лако. Истовремено, додају се индустријским премазима како би се побољшала отпорност на корозију и својства против старења.
6. Управљање животном средином и хемијска катализа
Церијум оксид има важну примену у пречишћавању индустријских отпадних гасова, каталитичкој оксидацији отпадних вода и другим областима. Његова висока каталитичка активност га чини широко коришћеним у процесима као што су крековање нафте и хемијска синтеза.
IV. Тренд развоја
Са брзим развојем нове енергије, оптике, заштите животне средине и других индустрија, потражња зацеријум оксиднаставља да расте. Главни правци развоја у будућности укључују:
Нано- и високо-перформансе: побољшати специфичну површину и реакциону активност церијум оксида путем нанотехнологије.
Зелени и еколошки прихватљиви материјали за полирање: развити прах за полирање са ниским загађењем и високим опоравком како би се побољшало коришћење ресурса.
Ново ширење енергетског поља: Постоји шири тржишни изглед у области водоничне енергије, горивних ћелија и материјала за складиштење енергије.
Рециклажа ресурса: Ојачати опоравак ретких земних елемената из отпадног праха за полирање и катализатора издувних гасова како би се смањио отпад ресурса.
V. Закључак
Због својих одличних перформанси полирања, каталитичке активности и стабилности, церијум оксид је постао важан материјал за прераду стакла, третман издувних гасова аутомобила, електронску керамику и нове енергетске индустрије. Са напретком технологије и растом потражње за зеленим индустријама, обим примене церијум оксида ће се додатно проширити, а његова тржишна вредност и развојни потенцијал биће неограничени.