Introductie en toepassing van ceriumoxide
I. Productoverzicht
Ceriumoxide (CeO₂), ook bekend als ceriumdioxide,Ceriumoxide is een oxide van het zeldzame aardelement cerium, met een lichtgeel tot wit poederuiterlijk. Als belangrijk vertegenwoordiger van zeldzame aardverbindingen wordt ceriumoxide veel gebruikt bij het polijsten van glas, het zuiveren van uitlaatgassen van auto's, elektronische keramiek, nieuwe energie en andere sectoren vanwege zijn unieke chemische en katalytische eigenschappen. Het smeltpunt is ongeveer 2400 °C, het heeft een goede chemische stabiliteit, is onoplosbaar in water en blijft stabiel bij hoge temperaturen en sterk oxiderende omgevingen.
Bij industriële productie,ceriumoxideWordt meestal gewonnen uit ceriumhoudende mineralen (zoals fluorkoolstofceriumerts en monaziet) en wordt verkregen door middel van zuuruitloging, extractie, precipitatie, calcinatie en andere processen. Afhankelijk van de zuiverheid en deeltjesgrootte kan het worden onderverdeeld in polijstkwaliteit, katalytische kwaliteit, elektronische kwaliteit en nanokwaliteit producten, waaronder nanoceriumoxide met hoge zuiverheid als kernmateriaal voor hoogwaardige toepassingen.
II. Productkenmerken
Uitstekende polijstprestaties:Ceriumoxideheeft chemisch-mechanische polijsteigenschappen, waardoor glasoppervlaktedefecten snel kunnen worden verwijderd en de oppervlakteafwerking kan worden verbeterd.
Sterk redoxvermogen: De reversibele transformatie tussen Ce⁴⁺ en Ce³⁺ geeft het een unieke zuurstofopslag- en -afgiftefunctie, wat het vooral geschikt maakt voor katalytische reacties.
Hoge chemische stabiliteit: Het reageert niet gemakkelijk met de meeste zuren en basen en blijft zijn prestaties behouden onder zware omstandigheden.
Hoge temperatuurbestendigheid: Het hoge smeltpunt en de thermische stabiliteit maken het geschikt voor hogetemperatuurprocessen en elektronische keramiek.
Regelbare deeltjesgrootte: De deeltjesgrootte van het product kan worden aangepast van micron tot nanometer om te voldoen aan verschillende industriële behoeften.
III. Belangrijkste toepassingsgebieden
1. Glas- en optisch polijsten
Ceriumoxide polijstpoeder is het belangrijkste materiaal voor moderne glasbewerking. De chemisch-mechanische werking ervan kan kleine krasjes effectief verwijderen en een spiegeleffect creëren. Het wordt voornamelijk gebruikt voor:
Polijsten van mobiele telefoons en computer touchscreens;
Precisie slijpen van hoogwaardige optische lenzen en cameralenzen;
Oppervlaktebehandeling van LCD-schermen en tv-glas;
Precieze bewerking van kristal- en optische glasproducten.
Vergeleken met traditionele ijzeroxidepolijstmaterialen heeft ceriumoxide een hogere polijstsnelheid, een hogere oppervlakteglans en een lange levensduur.
2. Auto-uitlaatkatalysator
Ceriumoxide is een belangrijk onderdeel van driewegkatalysatoren voor auto's. Het kan effectief zuurstof opslaan en afgeven, en de katalytische omzetting van koolmonoxide (CO), stikstofoxiden (NOₓ) en koolwaterstoffen (HC) realiseren, waardoor de uitstoot van schadelijke stoffen in de uitlaatgassen van auto's wordt verminderd en aan steeds strengere milieunormen wordt voldaan.
3. Nieuwe energie en brandstofcellen
Nanoceriumoxide kan de geleidbaarheid en duurzaamheid van batterijen aanzienlijk verbeteren als elektrolyt of tussenlaagmateriaal in vasteoxidebrandstofcellen (SOFC). Tegelijkertijd presteert ceriumoxide ook uitstekend op het gebied van katalytische waterstofontleding en additieven voor lithium-ionbatterijen.
4. Elektronische keramiek en glasadditieven
Ceriumoxide is een belangrijke grondstof voor elektronische keramiek en kan worden gebruikt voor de productie van condensatoren, thermistoren, optische filtermaterialen, enz. Wanneer het aan glas wordt toegevoegd, kan het een rol spelen bij ontkleuring, verbetering van de transparantie en bescherming tegen uv-straling. Daarnaast kan het de duurzaamheid en optische eigenschappen van glas verbeteren.
5. Cosmetica en beschermende materialen
Nanoceriumoxidedeeltjes kunnen ultraviolette straling absorberen en worden vaak gebruikt in zonnebrandcrèmes en huidverzorgingsproducten. Ze hebben de voordelen van anorganische stabiliteit en worden niet gemakkelijk door de huid opgenomen. Tegelijkertijd worden ze toegevoegd aan industriële coatings om de corrosiebestendigheid en anti-verouderingseigenschappen te verbeteren.
6. Milieubeheer en chemische katalyse
Ceriumoxide heeft belangrijke toepassingen in de zuivering van industrieel afvalgas, katalytische oxidatie van rioolwater en andere sectoren. Door de hoge katalytische activiteit wordt het veel gebruikt in processen zoals het kraken van aardolie en chemische synthese.
IV. Ontwikkelingstrend
Met de snelle ontwikkeling van nieuwe energie-, optica-, milieubeschermings- en andere industrieën neemt de vraag naarceriumoxideblijft groeien. De belangrijkste ontwikkelingsrichtingen voor de toekomst zijn:
Nano- en hoge prestaties: verbeter het specifieke oppervlak en de reactie-activiteit van ceriumoxide door middel van nanotechnologie.
Groene en milieuvriendelijke polijstmaterialen: ontwikkel polijstpoeder met een lage vervuilingsgraad en een hoog rendement om het gebruik van hulpbronnen te verbeteren.
Uitbreiding van nieuwe energievelden: er zijn bredere marktperspectieven voor waterstofenergie, brandstofcellen en energieopslagmaterialen.
Recycling van grondstoffen: versterk de terugwinning van zeldzame aardmetalen uit afvalpolijstpoeder en uitlaatkatalysatoren om verspilling van grondstoffen te verminderen.
V. Conclusie
Dankzij de uitstekende polijstprestaties, katalytische activiteit en stabiliteit is ceriumoxide een belangrijk materiaal geworden voor glasverwerking, de behandeling van auto-uitlaatgassen, elektronische keramiek en nieuwe energie-industrieën. Met de technologische vooruitgang en de groeiende vraag naar groene industrieën zal het toepassingsgebied van ceriumoxide verder worden uitgebreid en zullen de marktwaarde en het ontwikkelingspotentieel ervan onbeperkt zijn.