چهار کاربرد عمده نانو سریا

نانو سریاارزان و پر استفاده استاکسید خاکی کمیاببا اندازه ذرات کوچک، توزیع اندازه ذرات یکنواخت و خلوص بالا. نامحلول در آب و قلیایی، کمی محلول در اسید. می توان از آن به عنوان مواد پولیش، کاتالیزور، حامل کاتالیزور (افزودنی)، جاذب اگزوز خودرو، جاذب اشعه ماوراء بنفش، الکترولیت های پیل سوختی، سرامیک های الکترونیکی و غیره استفاده کرد. که می تواند دمای تف جوشی سرامیک ها را کاهش دهد، رشد شبکه را مهار کند و تراکم سرامیک ها را بهبود بخشد. یک سطح خاص بزرگ می تواند فعالیت کاتالیزوری کاتالیزور را بهتر افزایش دهد. ویژگی‌های ظرفیت متغیر آن به آن خواص اپتوالکترونیکی عالی می‌دهد، که می‌توان آن را در سایر مواد نیمه‌رسانا برای اصلاح، بهبود کارایی مهاجرت فوتون و بهبود اثر تحریک نوری ماده دوپ کرد.

برای جذب UV اعمال می شود

طبق تحقیقات، نور فرابنفش از 280 نانومتر تا 320 نانومتر می‌تواند باعث برنزه شدن پوست، آفتاب سوختگی و حتی سرطان پوست در موارد شدید شود. افزودن اکسید سریم در مقیاس نانو به مواد آرایشی می تواند آسیب اشعه ماوراء بنفش به بدن انسان را کاهش دهد. نانو اکسید سریم دارای اثر جذبی قوی بر اشعه ماوراء بنفش است و می تواند به عنوان جاذب اشعه ماوراء بنفش برای محصولاتی مانند کرم های ضد آفتاب، شیشه اتومبیل، الیاف ضد آفتاب، روکش ها، پلاستیک ها و ... استفاده شود. اکسید سریم در محصولات آرایشی ضد آفتاب استفاده می شود که هیچ خاصیتی ندارد. جذب نور مرئی، عبور خوب و اثر حفاظتی خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش؛ علاوه بر این، پوشش اکسید سیلیکون آمورف بر روی اکسید سریم می تواند فعالیت کاتالیزوری آن را کاهش دهد و در نتیجه از تغییر رنگ و بدتر شدن مواد آرایشی ناشی از فعالیت کاتالیزوری اکسید سریم جلوگیری کند.

 برای کاتالیزورها اعمال می شود

در سال های اخیر با بهبود سطح زندگی مردم، خودروها به طور فزاینده ای در زندگی مردم محبوب شده اند. در حال حاضر خودروها عمدتاً بنزین می سوزانند. این نمی تواند از تولید گازهای مضر جلوگیری کند. در حال حاضر بیش از 100 ماده از اگزوز خودروها جدا شده است که بیش از 80 ماده از آن ها مواد خطرناک اعلام شده توسط صنعت حفاظت از محیط زیست چین است که عمدتا شامل مونوکسید کربن، هیدروکربن ها، اکسیدهای نیتروژن، ذرات معلق (PM) و غیره در اگزوز خودروها می شود. به جز نیتروژن، اکسیژن و فرآورده های احتراق مانند دی اکسید کربن و بخار آب که اجزای بی ضرر هستند. اجزاء مضر هستند بنابراین، کنترل و حل آلودگی اگزوز خودروها به یک مشکل فوری تبدیل شده است که باید حل شود.

در مورد کاتالیزورهای اگزوز خودروها، بیشتر فلزات رایج مورد استفاده مردم در روزهای اولیه کروم، مس و نیکل بودند، اما اشکالات آنها دمای اشتعال بالا، حساسیت به مسمومیت و فعالیت کاتالیزوری ضعیف بود. بعدها فلزات گرانبهایی مانند پلاتین، رودیوم، پالادیوم و غیره به عنوان کاتالیزور مورد استفاده قرار گرفتند که دارای مزایایی از جمله طول عمر بالا، فعالیت بالا و اثر تصفیه خوب هستند. اما به دلیل گرانی و قیمت تمام شده فلزات گرانبها، در معرض مسمومیت ناشی از فسفر، گوگرد، سرب و ... نیز قرار می گیرند و ترویج آن را با مشکل مواجه می کنند.

افزودن نانو سریا به عوامل تصفیه اگزوز خودرو دارای مزایای زیر در مقایسه با افزودن غیر نانو سریا است: سطح ویژه ذرات نانو سریا زیاد است، مقدار پوشش آن زیاد است، محتوای ناخالصی های مضر کم است، و ظرفیت ذخیره سازی اکسیژن افزایش یافت؛ نانو سریا در مقیاس نانو قرار دارد و سطح ویژه بالایی از کاتالیزور را در اتمسفر با دمای بالا تضمین می‌کند و در نتیجه فعالیت کاتالیزوری را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد. به عنوان یک افزودنی، می تواند مقدار پلاتین و رودیوم مورد استفاده را کاهش دهد، به طور خودکار نسبت سوخت هوا و اثر کاتالیزوری را تنظیم کند و پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی حامل را بهبود بخشد.

در صنعت فولاد کاربرد دارد

عناصر خاکی کمیاب به دلیل ساختار و فعالیت اتمی خاص خود می توانند به عنوان افزودنی های کمیاب در فولاد، چدن، آلومینیوم، نیکل، تنگستن و سایر مواد برای از بین بردن ناخالصی ها، پالایش دانه ها و بهبود ترکیب مواد، در نتیجه بهبود مکانیکی، فیزیکی و مواد دیگر استفاده شوند. خواص پردازش آلیاژها و بهبود پایداری حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژها. به عنوان مثال، در صنعت فولاد، خاک های کمیاب به عنوان مواد افزودنی می توانند فولاد مذاب را خالص کنند، مورفولوژی و توزیع ناخالصی ها را در مرکز فولاد تغییر دهند، دانه ها را تصفیه کنند و ساختار و عملکرد را تغییر دهند. استفاده از نانو سریا به عنوان یک پوشش و افزودنی می‌تواند مقاومت اکسیداسیون، خوردگی گرم، خوردگی آب و خواص گوگردی آلیاژهای با دمای بالا و فولاد ضد زنگ را بهبود بخشد و همچنین می‌تواند به عنوان تلقیح برای آهن داکتیل استفاده شود.

 در جنبه های دیگر اعمال می شود

نانو اکسید سریم کاربردهای بسیار دیگری دارد، مانند استفاده از اکسیدهای کامپوزیت مبتنی بر اکسید سریم به عنوان الکترولیت در سلول های سوختی، که می توانند چگالی جریان تفکیک اکسیژن به اندازه کافی بین 500 ℃ تا 800 ℃ داشته باشند. افزودن اکسید سریم در طی فرآیند ولکانیزاسیون لاستیک می تواند اثر اصلاحی خاصی بر روی لاستیک داشته باشد. اکسید سریم همچنین نقش مهمی در زمینه هایی مانند مواد شب تاب و مواد مغناطیسی دارد.