أربعة تطبيقات رئيسية للنانو سيريا

نانو سيرياهو رخيصة وتستخدم على نطاق واسعأكسيد الأرض النادرةمع حجم الجسيمات الصغيرة، والتوزيع الموحد لحجم الجسيمات، والنقاء العالي. غير قابلة للذوبان في الماء والقلويات، قابل للذوبان بشكل طفيف في حمض. يمكن استخدامه كمواد تلميع، ومحفزات، وحاملات محفزة (إضافات)، وامتصاص عوادم السيارات، وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية، وإلكتروليتات خلايا الوقود، والسيراميك الإلكتروني، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤثر السيريا النانوية بشكل مباشر على أداء المواد، مثل إضافة سيريا النانو متناهية الصغر إلى السيراميك ، والتي يمكن أن تقلل من درجة حرارة تلبيد السيراميك، وتمنع نمو الشبكة، وتحسن كثافة السيراميك. يمكن لمساحة سطح محددة كبيرة أن تعزز النشاط التحفيزي للمحفز بشكل أفضل. تمنحها خصائص التكافؤ المتغيرة خصائص إلكترونية ضوئية ممتازة، والتي يمكن تطعيمها في مواد شبه موصلة أخرى للتعديل، وتحسين كفاءة هجرة الفوتون، وتحسين تأثير الإثارة الضوئية للمادة.

تطبق على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية

وفقا للأبحاث، فإن الضوء فوق البنفسجي الذي يتراوح مداه من 280 نانومتر إلى 320 نانومتر يمكن أن يسبب اسمرار الجلد، وحروق الشمس، وحتى سرطان الجلد في الحالات الشديدة. إن إضافة أكسيد السيريوم النانوي إلى مستحضرات التجميل يمكن أن يقلل من ضرر الأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان. يتمتع أكسيد السيريوم النانوي بتأثير امتصاص قوي للأشعة فوق البنفسجية ويمكن استخدامه كممتص للأشعة فوق البنفسجية لمنتجات مثل مستحضرات التجميل الواقية من الشمس، وزجاج السيارات، والألياف الواقية من الشمس، والطلاءات، والبلاستيك، وما إلى ذلك. ويستخدم أكسيد السيريوم في مستحضرات التجميل الواقية من الشمس، والتي ليس لها أي خاصية. امتصاص الضوء المرئي، نفاذية جيدة، وتأثير جيد للحماية من الأشعة فوق البنفسجية؛ علاوة على ذلك، فإن طلاء أكسيد السيليكون غير المتبلور على أكسيد السيريوم يمكن أن يقلل من نشاطه التحفيزي، وبالتالي يمنع تغير لون وتدهور مستحضرات التجميل الناجم عن النشاط التحفيزي لأكسيد السيريوم.

 تطبق على المحفزات

في السنوات الأخيرة، مع تحسن مستويات معيشة الناس، أصبحت السيارات ذات شعبية متزايدة في حياة الناس. حاليا، السيارات تحرق البنزين بشكل رئيسي. وهذا لا يمكن تجنب توليد الغازات الضارة. حاليًا، تم فصل أكثر من 100 مادة من عوادم السيارات، منها أكثر من 80 مادة خطرة أعلنت عنها صناعة حماية البيئة الصينية، بما في ذلك أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين والجسيمات (PM) وما إلى ذلك في عوادم السيارات. باستثناء النيتروجين والأكسجين ومنتجات الاحتراق مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، وهي مكونات غير ضارة، فإن جميع المكونات الأخرى ضارة. ولذلك، أصبحت السيطرة على تلوث عوادم السيارات وحلها مشكلة ملحة يجب حلها.

فيما يتعلق بمحفزات عوادم السيارات، كانت معظم المعادن الشائعة التي استخدمها الناس في الأيام الأولى هي الكروم والنحاس والنيكل، ولكن عيوبها كانت ارتفاع درجة حرارة الاشتعال، والقابلية للتسمم، وضعف النشاط التحفيزي. في وقت لاحق، تم استخدام المعادن الثمينة مثل البلاتين والروديوم والبلاديوم وغيرها كمحفزات، والتي لها مزايا مثل العمر الطويل والنشاط العالي وتأثير التنقية الجيد. ومع ذلك، ونظرًا لارتفاع أسعار وتكلفة المعادن الثمينة، فهي أيضًا عرضة للتسمم بسبب الفوسفور والكبريت والرصاص وغيرها، مما يجعل من الصعب الترويج لها.

تتمتع إضافة نانو سيريا إلى عوامل تنقية عوادم السيارات بالمزايا التالية مقارنة بإضافة سيريا غير نانو: مساحة السطح المحددة للجسيمات في نانو سيريا كبيرة، وكمية الطلاء عالية، ومحتوى الشوائب الضارة منخفض، وقدرة تخزين الأكسجين كبيرة. زيادة؛ نانو سيريا على مقياس النانو، مما يضمن مساحة سطحية عالية محددة للمحفز في جو عالي الحرارة، وبالتالي تحسين النشاط التحفيزي بشكل كبير؛ كمواد مضافة، يمكنها تقليل كمية البلاتين والروديوم المستخدمة، وضبط نسبة وقود الهواء والتأثير الحفاز تلقائيًا، وتحسين الاستقرار الحراري والقوة الميكانيكية للحامل.

تطبق على صناعة الصلب

نظرًا لتركيبها الذري الخاص ونشاطها، يمكن استخدام العناصر الأرضية النادرة كمضافات ضئيلة في الفولاذ والحديد الزهر والألمنيوم والنيكل والتنغستن وغيرها من المواد لإزالة الشوائب وصقل الحبوب وتحسين تكوين المواد، وبالتالي تحسين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية. خصائص معالجة السبائك، وتحسين الاستقرار الحراري ومقاومة التآكل للسبائك. على سبيل المثال، في صناعة الصلب، يمكن للأتربة النادرة كإضافات تنقية الفولاذ المنصهر، وتغيير شكل وتوزيع الشوائب في مركز الفولاذ، وصقل الحبوب، وتغيير الهيكل والأداء. يمكن أن يؤدي استخدام النانو سيريا كطلاء ومادة مضافة إلى تحسين مقاومة الأكسدة والتآكل الساخن وتآكل الماء وخصائص الكبريت للسبائك ذات درجة الحرارة العالية والفولاذ المقاوم للصدأ، ويمكن استخدامه أيضًا كملقح للحديد المرن.

 تنطبق على جوانب أخرى

أكسيد النانو السيريوم له العديد من الاستخدامات الأخرى، مثل استخدام الأكاسيد المركبة القائمة على أكسيد السيريوم كإلكتروليتات في خلايا الوقود، والتي يمكن أن تحتوي على كثافة تيار تفكك أكسجين عالية بما فيه الكفاية بين 500 درجة مئوية و800 درجة مئوية؛ إن إضافة أكسيد السيريوم أثناء عملية الفلكنة للمطاط يمكن أن يكون له تأثير تعديل معين على المطاط؛ يلعب أكسيد السيريوم أيضًا دورًا مهمًا في مجالات مثل المواد الانارة والمواد المغناطيسية.