Uvod i primjena cerijum oksida
I. Pregled proizvoda
Cerijum oksid (CeO₂), također poznat kao cerijum dioksid,je oksid rijetkozemnog elementa cerijuma, s blijedožutim do bijelim praškastim izgledom. Kao važan predstavnik rijetkozemnih spojeva, cerijum oksid se široko koristi u poliranju stakla, pročišćavanju automobilskih ispušnih plinova, elektroničkoj keramici, novoj energiji i drugim poljima zbog svojih jedinstvenih hemijskih i katalitičkih svojstava. Njegova tačka topljenja je oko 2400℃, ima dobru hemijsku stabilnost, nerastvorljiv je u vodi i može ostati stabilan na visokim temperaturama i u jakom oksidirajućem okruženju.
U industrijskoj proizvodnji,cerijum oksidObično se ekstrahuje iz minerala koji sadrže cerijum (kao što su fluorougljična cerijumska ruda i monacit) i dobija se putem kiselog ispiranja, ekstrakcije, taloženja, kalcinacije i drugih procesa. Prema čistoći i veličini čestica, može se podijeliti na proizvode poliranja, katalitičkog kvaliteta, elektronskog kvaliteta i nano-kvaliteta, među kojima je visokočisti nano cerijum oksid osnovni materijal za vrhunske primjene.
II. Karakteristike proizvoda
Odlične performanse poliranja:Cerijum oksidIma sposobnost hemijsko-mehaničkog poliranja, što može brzo ukloniti nedostatke na površini stakla i poboljšati završnu obradu površine.
Jaka redoks sposobnost: Reverzibilna transformacija između Ce⁴⁺ i Ce³⁺ daje mu jedinstvenu funkciju skladištenja i oslobađanja kisika, posebno pogodnu za katalitičke reakcije.
Jaka hemijska stabilnost: Nije lako reagovati sa većinom kiselina i baza i može održati performanse u teškim uslovima.
Otpornost na visoke temperature: Visoka tačka topljenja i termička stabilnost čine ga pogodnim za procese na visokim temperaturama i elektroničku keramiku.
Kontrolisana 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 optičkih uređaja
Prašak za poliranje na bazi cerijum oksida je glavni materijal za modernu obradu stakla. Njegovo hemijsko-mehaničko djelovanje može efikasno ukloniti sitne ogrebotine i stvoriti efekat ogledala. Uglavnom se koristi za:
Poliranje mobilnih telefona i ekrana osjetljivih na dodir na računarima;
Precizno brušenje vrhunskih optičkih sočiva i sočiva za kamere;
Površinska obrada LCD ekrana i TV stakla;
Precizna obrada kristala i optičkog stakla.
U poređenju sa tradicionalnim materijalima za poliranje na bazi željeznog oksida, cerijev oksid ima veliku brzinu poliranja, veći površinski sjaj i dug vijek trajanja.
2. Katalizator izduvnih gasova automobila
Cerijum oksid je ključna komponenta u automobilskim trostrukim katalizatorima. On može efikasno skladištiti i oslobađati kisik, ostvariti katalitičku konverziju ugljičnog monoksida (CO), dušikovih oksida (NOₓ) i ugljikovodika (HC), čime se smanjuje emisija zagađivača iz automobilskih ispušnih plinova i ispunjavaju sve stroži ekološki standardi.
3. Nova energija i gorivne ćelije
Nano cerijum oksid može značajno poboljšati provodljivost i trajnost baterija kao elektrolita ili međuslojnih materijala u gorivnim ćelijama na bazi čvrstog oksida (SOFC). Istovremeno, cerijum oksid pokazuje odlične performanse u oblastima katalitičke razgradnje vodonika i aditiva za litijum-jonske baterije.
4. Elektronska keramika i aditivi za staklo
Kao važna sirovina za elektronsku keramiku, cerijum oksid se može koristiti za proizvodnju kondenzatora, termistora, optičkih filterskih materijala itd. Kada se doda staklu, može igrati ulogu u obezbojenju, poboljšanju transparentnosti i UV zaštiti, te poboljšati trajnost i optička svojstva stakla.
5. Kozmetika i zaštitni materijali
Nanočestice cerijum oksida mogu apsorbirati ultraljubičaste zrake i često se koriste u kremama za sunčanje i proizvodima za njegu kože. Imaju prednosti neorganske stabilnosti i koža ih ne apsorbira lako. Istovremeno, dodaje se industrijskim premazima kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i sposobnost protiv starenja.
6. Upravljanje okolišem i hemijska kataliza
Cerijum oksid ima važnu primjenu u prečišćavanju industrijskih otpadnih gasova, katalitičkoj oksidaciji otpadnih voda i drugim oblastima. Njegova visoka katalitička aktivnost čini ga široko korištenim u procesima kao što su krekovanje nafte i hemijska sinteza.
IV. Trend razvoja
S brzim razvojem novih industrija energije, optike, zaštite okoliša i drugih, potražnja zacerijum oksidnastavlja rasti. Glavni pravci razvoja u budućnosti uključuju:
Nano- i visoke performanse: poboljšati specifičnu površinu i reakcijsku aktivnost cerijum oksida putem nanotehnologije.
Zeleni i ekološki prihvatljivi materijali za poliranje: razviti prašak za poliranje s niskim zagađenjem i visokim stupnjem iskorištenja kako bi se poboljšalo korištenje resursa.
Novo širenje energetskog polja: Postoji šira tržišna perspektiva u oblastima vodonične energije, gorivnih ćelija i materijala za skladištenje energije.
Recikliranje resursa: Pojačati iskorištavanje rijetkih zemalja iz otpada, praška za poliranje i katalizatora ispušnih plinova kako bi se smanjio otpad resursa.
V. Zaključak
Zbog svojih odličnih performansi poliranja, katalitičke aktivnosti i stabilnosti, cerijum oksid je postao važan materijal za obradu stakla, tretman automobilskih izduvnih gasova, elektronsku keramiku i nove energetske industrije. S napretkom tehnologije i rastom potražnje za zelenim industrijama, opseg primjene cerijum oksida će se dodatno proširiti, a njegova tržišna vrijednost i razvojni potencijal će biti neograničeni.