Introdución e aplicación do óxido de cerio
I. Visión xeral do produto
Óxido de cerio (CeO₂), tamén coñecido como dióxido de cerio,é un óxido do elemento de terras raras cerio, cun aspecto de po amarelo pálido a branco. Como representante importante dos compostos de terras raras, o óxido de cerio úsase amplamente no pulido de vidro, purificación de escapes de automóbiles, cerámica electrónica, novas enerxías e outros campos debido ás súas propiedades químicas únicas e propiedades catalíticas. O seu punto de fusión é duns 2400 ℃, ten boa estabilidade química, é insoluble en auga e pode permanecer estable a altas temperaturas e en ambientes oxidantes fortes.
Na produción industrial,óxido de cerionormalmente extráese de minerais que conteñen cerio (como o mineral de cerio fluorocarbonado e a monacita) e obtense mediante lixiviación ácida, extracción, precipitación, calcinación e outros procesos. Segundo a pureza e o tamaño das partículas, pódese dividir en produtos de grao de pulido, grao catalítico, grao electrónico e nanograo, entre os cales o nanoóxido de cerio de alta pureza é o material principal para aplicacións de alta gama.
II. Características do produto
Excelente rendemento de pulido:Óxido de cerioten capacidade de pulido químico-mecánico, que pode eliminar rapidamente defectos da superficie do vidro e mellorar o acabado superficial.
Forte capacidade redox: a transformación reversible entre Ce⁴⁺ e Ce³⁺ confírelle unha función única de almacenamento e liberación de osíxeno, especialmente axeitada para reaccións catalíticas.
Forte estabilidade química: non reacciona facilmente coa maioría dos ácidos e bases e pode manter o rendemento en condicións adversas.
Resistencia a altas temperaturas: o alto punto de fusión e a estabilidade térmica fan que sexa axeitado para procesos a altas temperaturas e cerámicas electrónicas.
Tamaño de partícula controlable: o tamaño de partícula do produto pódese axustar de micras a nanómetros para satisfacer diferentes necesidades industriais.
III. Principais áreas de aplicación
1. Pulido de vidro e óptica
O po de pulido de óxido de cerio é o principal material para o procesamento moderno do vidro. A súa acción química mecánica pode eliminar eficazmente pequenos arañazos e formar un efecto de espello. Úsase principalmente para:
Pulido de teléfonos móbiles e pantallas táctiles de ordenadores;
Rectificado de precisión de lentes ópticas e lentes de cámara de alta gama;
Tratamento superficial de pantallas LCD e vidro de TV;
Procesamento de produtos de cristal e vidro óptico de precisión.
En comparación cos materiais de pulido tradicionais de óxido de ferro, o óxido de cerio ten unha velocidade de pulido rápida, un maior brillo superficial e unha longa vida útil.
2. catalizador de escape de automóbiles
O óxido de cerio é un compoñente clave nos catalizadores de tres vías para automóbiles. Pode almacenar e liberar osíxeno de forma eficaz, realizar a conversión catalítica de monóxido de carbono (CO), óxidos de nitróxeno (NOₓ) e hidrocarburos (HC), reducindo así as emisións contaminantes dos escapes dos automóbiles e cumprindo normas ambientais cada vez máis estritas.
3. Nova enerxía e pilas de combustible
O nanoóxido de cerio pode mellorar significativamente a condutividade e a durabilidade das baterías como electrólitos ou materiais intercapas en pilas de combustible de óxido sólido (SOFC). Ao mesmo tempo, o óxido de cerio tamén mostra un excelente rendemento nos campos da descomposición catalítica do hidróxeno e dos aditivos para baterías de ións de litio.
4. Cerámica electrónica e aditivos para vidro
Como materia prima importante para a cerámica electrónica, o óxido de cerio pódese empregar na fabricación de condensadores, termistores, materiais de filtro óptico, etc. Cando se engade ao vidro, pode desempeñar un papel na decoloración, na mellora da transparencia e na protección UV, así como na mellora da durabilidade e as propiedades ópticas do vidro.
5. Cosméticos e materiais de protección
As nanopartículas de óxido de cerio poden absorber os raios ultravioleta e úsanse a miúdo en protectores solares e produtos para o coidado da pel. Teñen as vantaxes da estabilidade inorgánica e non son absorbidas facilmente pola pel. Ao mesmo tempo, engádense a revestimentos industriais para mellorar a resistencia á corrosión e as capacidades antienvellecemento.
6. Gobernanza ambiental e catálise química
O óxido de cerio ten aplicacións importantes na purificación de gases residuais industriais, na oxidación catalítica de augas residuais e noutros campos. A súa alta actividade catalítica fai que sexa amplamente utilizado en procesos como o craqueo do petróleo e a síntese química.
IV. Tendencia de desenvolvemento
Co rápido desenvolvemento de novas industrias enerxéticas, ópticas, de protección ambiental e outras, a demanda deóxido de ceriocontinúa a medrar. As principais direccións de desenvolvemento no futuro inclúen:
Nanoeficacia e alto rendemento: mellorar a superficie específica e a actividade de reacción do óxido de cerio mediante a nanotecnoloxía.
Materiais de pulido ecolóxicos e respectuosos co medio ambiente: desenvolver po de pulido de baixa contaminación e alta recuperación para mellorar a utilización dos recursos.
Expansión do novo campo enerxético: existe unha perspectiva de mercado máis ampla na enerxía do hidróxeno, as pilas de combustible e os materiais de almacenamento de enerxía.
Reciclaxe de recursos: fortalecer a recuperación de terras raras de residuos en po de pulido e catalizador de escape para reducir o desperdicio de recursos.
V. Conclusión
Debido ao seu excelente rendemento de pulido, actividade catalítica e estabilidade, o óxido de cerio converteuse nun material importante para o procesamento do vidro, o tratamento dos gases de escape dos automóbiles, a cerámica electrónica e as novas industrias enerxéticas. Co avance da tecnoloxía e o crecemento da demanda de industrias verdes, o ámbito de aplicación do óxido de cerio ampliarase aínda máis, e o seu valor de mercado e potencial de desenvolvemento serán ilimitados.