Превосходный оксид церия (CeO2) - это химическое соединение, обладающее рядом уникальных свойств, которые делают его востребованным в различных отраслях промышленности. Он используется в качестве катализатора, полировального агента, компонента керамических материалов и в других областях. Ключевыми характеристиками оксида церия являются его высокая термическая и химическая стабильность, способность к обратимому окислению-восстановлению и наличие кислородных вакансий в кристаллической структуре. Эти свойства позволяют использовать оксид церия в катализе для снижения выбросов вредных веществ, а также в топливных элементах.
Что такое оксид церия?
Оксид церия (CeO2), также известный как диоксид церия или церия(IV) оксид, представляет собой желтовато-белое твердое вещество. Он является оксидом редкоземельного элемента церия. Оксид церия – это ионный проводник (с проводимостью по ионам кислорода), а также имеет интересные окислительно-восстановительные свойства.
Основные характеристики оксида церия
- Химическая формула: CeO2
- Молярная масса: 172.11 г/моль
- Плотность: 7.13 г/см3
- Температура плавления: 2600 °C
- Растворимость: Нерастворим в воде и щелочах, растворим в концентрированных кислотах.
Применение оксида церия
Оксид церия находит широкое применение благодаря своим уникальным свойствам:
- Катализ: Как катализатор или сокатализатор в автомобильных каталитических нейтрализаторах, для снижения выбросов CO, NOx и углеводородов.
- Полировка: В качестве полировального агента для стекла, зеркал, и линз. Благодаря своей твердости и химической активности, он эффективно удаляет микроцарапины и создает гладкую поверхность.
- Керамика: Как компонент керамических пигментов и эмалей, придающий им определенные цвета и свойства.
- Топливные элементы: Как электролит в твердооксидных топливных элементах (SOFC), благодаря своей высокой ионной проводимости при высоких температурах.
- Медицина: Исследования показывают, что наночастицы оксида церия проявляют антиоксидантные свойства и могут быть использованы в терапии нейродегенеративных заболеваний и рака.
- Ультрафиолетовая защита: В солнцезащитных кремах и косметике, оксид церия используется как УФ-поглотитель.
Выбор превосходного оксида церия
При выборе оксида церия для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:
- Чистота: Определяет наличие нежелательных примесей, которые могут повлиять на свойства и эффективность материала.
- Размер частиц: Влияет на реакционную способность, диспергируемость и другие характеристики. Для катализа обычно используют наноразмерные частицы с большой удельной поверхностью.
- Морфология: Форма частиц (сферическая, стержневидная и т.д.) может влиять на их свойства и применение.
- Удельная поверхность: Важный параметр для каталитических применений, так как большая удельная поверхность обеспечивает больше активных центров для реакции.
Как определить качество оксида церия?
Для определения качества оксида церия используют различные аналитические методы:
- Рентгеновская дифракция (XRD): Для определения кристаллической структуры и размера кристаллитов.
- Сканирующая электронная микроскопия (SEM) и просвечивающая электронная микроскопия (TEM): Для определения размера и морфологии частиц.
- Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDS): Для определения элементного состава и наличия примесей.
- Атомно-абсорбционная спектроскопия (AAS) или индуктивно связанная плазма масс-спектрометрия (ICP-MS): Для количественного определения концентрации примесей.
- Определение удельной поверхности по методу Брунауэра — Эммета — Теллера (BET): Для измерения удельной поверхности материала.
Сравнение различных марок оксида церия
На рынке представлено множество марок оксида церия с различными характеристиками. Важно выбрать продукт, соответствующий вашим требованиям. В таблице ниже представлено сравнение некоторых распространенных марок. ООО 'ЭКCИМ' (eqchem.ru) предлагает широкий выбор химической продукции, включая оксид церия различной степени чистоты и дисперсности.
Марка | Чистота (%) | Размер частиц (нм) | Удельная поверхность (м2/г) | Применение |
CeO2-A | 99.9 | 20-30 | 50-70 | Катализ, полировка |
CeO2-B | 99.99 | 10-20 | 80-100 | Топливные элементы, медицина |
CeO2-C | 99.5 | 50-100 | 20-40 | Керамика, пигменты |
Заключение
Оксид церия - это универсальный материал с широким спектром применения. Правильный выбор оксида церия, основанный на его характеристиках и требованиях конкретного применения, позволит вам добиться оптимальных результатов. Рассмотрите предложения от ООО 'ЭКCИМ', где можно подобрать качественный оксид церия для ваших задач.