Introducerea și aplicarea oxidului de ceriu
I. Prezentare generală a produsului
Oxid de ceriu (CeO₂), cunoscut și sub numele de dioxid de ceriu,este un oxid al elementului de pământuri rare ceriu, cu aspect de pulbere de la galben pal până la alb. Fiind un reprezentant important al compușilor de pământuri rare, oxidul de ceriu este utilizat pe scară largă în lustruirea sticlei, purificarea eșapamentelor auto, ceramica electronică, energia nouă și alte domenii datorită proprietăților sale chimice unice și proprietăților catalitice. Punctul său de topire este de aproximativ 2400 ℃, are o stabilitate chimică bună, este insolubil în apă și poate rămâne stabil la temperaturi ridicate și în medii puternic oxidante.
În producția industrială,oxid de ceriueste de obicei extras din minerale care conțin ceriu (cum ar fi minereul de ceriu fluorocarbonizat și monazita) și se obține prin levigare acidă, extracție, precipitare, calcinare și alte procese. În funcție de puritate și dimensiunea particulelor, poate fi împărțit în produse de calitate superioară, de calitate catalitică, de calitate electronică și nanograde, dintre care oxidul de ceriu nano de înaltă puritate este materialul de bază pentru aplicații de înaltă calitate.
II. Caracteristicile produsului
Performanță excelentă de lustruire:Oxid de ceriuare capacitate de lustruire chimico-mecanică, care poate îndepărta rapid defectele de pe suprafața sticlei și poate îmbunătăți finisajul suprafeței.
Capacitate redox puternică: Transformarea reversibilă dintre Ce⁴⁺ și Ce³⁺ îi conferă o funcție unică de stocare și eliberare a oxigenului, fiind potrivită în special pentru reacțiile catalitice.
Stabilitate chimică puternică: Nu reacționează ușor cu majoritatea acizilor și bazelor și își poate menține performanța în condiții dure.
Rezistență la temperaturi ridicate: Punctul de topire ridicat și stabilitatea termică îl fac potrivit pentru procese la temperaturi ridicate și ceramică electronică.
Dimensiune controlabilă a particulelor: Dimensiunea particulelor produsului poate fi ajustată de la microni la nanometri pentru a satisface diferite nevoi industriale.
III. Principalele domenii de aplicare
1. Lustruirea sticlei și a elementelor optice
Pulberea de lustruit cu oxid de ceriu este principalul material pentru prelucrarea modernă a sticlei. Acțiunea sa chimico-mecanică poate îndepărta eficient zgârieturile minuscule și poate forma un efect de oglindă. Se utilizează în principal pentru:
Lustruirea ecranelor tactile ale telefoanelor mobile și computerelor;
Rectificarea precisă a lentilelor optice de înaltă calitate și a lentilelor camerelor;
Tratarea suprafeței ecranelor LCD și a sticlei televizoarelor;
Prelucrarea de precizie a produselor din cristal și sticlă optică.
Comparativ cu materialele tradiționale de lustruire cu oxid de fier, oxidul de ceriu are o viteză mare de lustruire, o luminozitate a suprafeței mai mare și o durată lungă de viață.
2. Catalizator de evacuare auto
Oxidul de ceriu este o componentă cheie în catalizatorii trilaterali pentru automobile. Acesta poate stoca și elibera eficient oxigen, poate realiza conversia catalitică a monoxidului de carbon (CO), oxizilor de azot (NOₓ) și hidrocarburilor (HC), reducând astfel emisiile poluante de la evacuarea automobilelor și respectând standardele de mediu din ce în ce mai stricte.
3. Energie nouă și pile de combustie
Nanooxidul de ceriu poate îmbunătăți semnificativ conductivitatea și durabilitatea bateriilor ca electroliți sau materiale intermediare în celulele de combustie cu oxid solid (SOFC). În același timp, oxidul de ceriu prezintă performanțe excelente și în domeniile descompunerii catalitice a hidrogenului și aditivilor pentru baterii litiu-ion.
4. Aditivi electronici pentru ceramică și sticlă
Fiind o materie primă importantă pentru ceramica electronică, oxidul de ceriu poate fi utilizat pentru fabricarea condensatoarelor, termistoarelor, materialelor de filtrare optică etc. Adăugat în sticlă, poate juca un rol în decolorare, îmbunătățirea transparenței și protecția UV și poate îmbunătăți durabilitatea și proprietățile optice ale sticlei.
5. Cosmetice și materiale de protecție
Nanoparticulele de oxid de ceriu pot absorbi razele ultraviolete și sunt adesea utilizate în cremele de protecție solară și produsele de îngrijire a pielii. Acestea au avantajul stabilității anorganice și nu sunt ușor absorbite de piele. În același timp, sunt adăugate în acoperirile industriale pentru a spori rezistența la coroziune și capacitățile anti-îmbătrânire.
6. Guvernanța mediului și cataliza chimică
Oxidul de ceriu are aplicații importante în purificarea gazelor reziduale industriale, oxidarea catalitică a apelor uzate și alte domenii. Activitatea sa catalitică ridicată îl face utilizat pe scară largă în procese precum cracarea petrolului și sinteza chimică.
IV. Tendința de dezvoltare
Odată cu dezvoltarea rapidă a noilor industrii din domeniul energiei, opticii, protecției mediului și al altor industrii, cererea deoxid de ceriucontinuă să crească. Principalele direcții de dezvoltare în viitor includ:
Nano- și performanță înaltă: îmbunătățirea suprafeței specifice și a activității de reacție a oxidului de ceriu prin nanotehnologie.
Materiale de lustruire ecologice și ecologice: dezvoltarea unei pulberi de lustruire cu poluare redusă și cu recuperare ridicată pentru a îmbunătăți utilizarea resurselor.
Extinderea unui nou domeniu energetic: Există o perspectivă de piață mai largă în domeniul energiei pe bază de hidrogen, al pilelor de combustie și al materialelor de stocare a energiei.
Reciclarea resurselor: Consolidarea recuperării pământurilor rare din pulberea de lustruire a deșeurilor și catalizatorul de evacuare pentru a reduce risipa de resurse.
V. Concluzie
Datorită performanțelor sale excelente de lustruire, activității catalitice și stabilității, oxidul de ceriu a devenit un material important pentru prelucrarea sticlei, tratarea gazelor de eșapament auto, ceramica electronică și noile industrii energetice. Odată cu avansarea tehnologiei și creșterea cererii de industrii verzi, domeniul de aplicare al oxidului de ceriu va fi extins în continuare, iar valoarea sa de piață și potențialul de dezvoltare vor fi nelimitate.