A cérium-oxid bemutatása és alkalmazása
I. Termékáttekintés
Cérium-oxid (CeO₂), más néven cérium-dioxid,A cérium-oxid a ritkaföldfém, a cérium oxidja, halványsárga vagy fehér por formájában. A ritkaföldfémek fontos képviselőjeként a cérium-oxidot széles körben használják üvegpolírozásban, autó kipufogógáz-tisztításban, elektronikus kerámiákban, új energiákban és más területeken egyedi kémiai tulajdonságai és katalitikus tulajdonságai miatt. Olvadáspontja körülbelül 2400 ℃, jó kémiai stabilitással rendelkezik, vízben oldhatatlan, és magas hőmérsékleten és erős oxidáló környezetben is stabil marad.
Az ipari termelésben,cérium-oxidÁltalában cériumtartalmú ásványokból (például fluorozott szénhidrogénes cériumércből és monacitból) vonják ki, és savas kioldással, extrakcióval, kicsapással, kalcinálással és egyéb eljárásokkal állítják elő. Tisztasága és részecskemérete szerint polírozási minőségű, katalitikus minőségű, elektronikai minőségű és nanominőségű termékekre osztható, amelyek közül a nagy tisztaságú nano-cérium-oxid a csúcskategóriás alkalmazások magja.
II. Termékjellemzők
Kiváló polírozási teljesítmény:Cérium-oxidkémiai-mechanikai polírozó képességgel rendelkezik, amely gyorsan eltávolítja az üvegfelület hibáit és javítja a felületminőséget.
Erős redoxiképesség: A Ce⁴⁺ és Ce³⁺ közötti reverzibilis átalakulás egyedi oxigéntárolási és -leadási funkciót biztosít, különösen alkalmas katalitikus reakciókhoz.
Erős kémiai stabilitás: A legtöbb savval és bázissal nem könnyen reagál, és zord körülmények között is képes fenntartani a teljesítményét.
Magas hőmérséklet-állóság: A magas olvadáspont és a hőstabilitás alkalmassá teszi magas hőmérsékletű folyamatokhoz és elektronikus kerámiákhoz.
Szabályozható részecskeméret: A termék részecskemérete mikrontól nanométerig állítható, hogy megfeleljen a különböző ipari igényeknek.
III. Fő alkalmazási területek
1. Üveg- és optikai polírozás
A cérium-oxid polírozó por a modern üvegfeldolgozás fő anyaga. Kémiai-mechanikai hatásának köszönhetően hatékonyan eltávolítja az apró karcolásokat és tükörhatást hoz létre. Főként a következőkre használják:
Mobiltelefonok és számítógépek érintőképernyőinek polírozása;
Kiváló minőségű optikai lencsék és kameralencsék precíziós csiszolása;
LCD képernyők és TV üveg felületkezelése;
Precíziós kristály- és optikai üvegtermékek megmunkálása.
A hagyományos vas-oxid polírozó anyagokkal összehasonlítva a cérium-oxid gyors polírozási sebességgel, nagyobb felületi fényességgel és hosszú élettartammal rendelkezik.
2. Gépjármű kipufogó katalizátor
A cérium-oxid kulcsfontosságú alkotóeleme az autók háromutas katalizátorainak. Hatékonyan képes tárolni és felszabadítani az oxigént, megvalósítani a szén-monoxid (CO), a nitrogén-oxidok (NOₓ) és a szénhidrogének (HC) katalitikus átalakítását, ezáltal csökkentve a gépjárművek kipufogógáz-kibocsátását és megfelelve az egyre szigorúbb környezetvédelmi előírásoknak.
3. Új energia és üzemanyagcellák
A nano-cérium-oxid jelentősen javíthatja az akkumulátorok vezetőképességét és tartósságát elektrolitként vagy közbenső rétegként szilárd-oxid üzemanyagcellákban (SOFC). Ugyanakkor a cérium-oxid kiváló teljesítményt mutat a hidrogénkatalitikus lebontás és a lítium-ion akkumulátor-adalékanyagok területén is.
4. Elektronikus kerámiák és üvegadalékok
Az elektronikus kerámiák fontos alapanyagaként a cerium-oxid felhasználható kondenzátorok, termisztorok, optikai szűrőanyagok stb. gyártására. Üveghez adva szerepet játszhat az elszíntelenítésben, az átlátszóság fokozásában és az UV-védelemben, valamint javíthatja az üveg tartósságát és optikai tulajdonságait.
5. Kozmetikumok és védőanyagok
A nano cérium-oxid részecskék képesek elnyelni az ultraibolya sugarakat, és gyakran használják őket naptejekben és bőrápolási termékekben. Előnyük a szervetlen stabilitás, és a bőr nem szívja fel könnyen őket. Ugyanakkor ipari bevonatokhoz adják a korrózióállóság és az öregedésgátló képességek fokozása érdekében.
6. Környezetvédelmi irányítás és kémiai katalízis
A cérium-oxid fontos alkalmazási területekkel rendelkezik az ipari hulladékgázok tisztításában, a szennyvíz katalitikus oxidációjában és más területeken. Magas katalitikus aktivitása széles körben elterjedtté teszi olyan folyamatokban, mint a kőolaj krakkolása és a kémiai szintézis.
IV. Fejlődési trend
Az új energia-, optika-, környezetvédelmi és egyéb iparágak gyors fejlődésével a kereslet a...cérium-oxidfolyamatosan növekszik. A jövőbeli fő fejlesztési irányok a következők:
Nano- és nagy teljesítményű: a cérium-oxid fajlagos felületének és reakcióképességének javítása nanotechnológia segítségével.
Zöld és környezetbarát polírozóanyagok: alacsony szennyezésű, nagy visszanyerési arányú polírozóporok fejlesztése az erőforrás-kihasználás javítása érdekében.
Új energiamező bővítése: Szélesebb piaci kilátások mutatkoznak a hidrogénenergia, az üzemanyagcellák és az energiatároló anyagok terén.
Erőforrás-újrahasznosítás: A hulladékpolírozó por és a kipufogógáz-katalizátor ritkaföldfém-visszanyerésének erősítése az erőforrás-pazarlás csökkentése érdekében.
V. Következtetés
Kiváló polírozási teljesítményének, katalitikus aktivitásának és stabilitásának köszönhetően a cerium-oxid fontos anyaggá vált az üvegfeldolgozásban, az autóipari kipufogógáz-kezelésben, az elektronikus kerámiákban és az új energiaiparban. A technológia fejlődésével és a zöld iparágak iránti kereslet növekedésével a cerium-oxid alkalmazási köre tovább bővül, piaci értéke és fejlesztési potenciálja pedig korlátlan lesz.