नैनो सेरिया के चार प्रमुख अनुप्रयोग

नैनो सेरियाएक सस्ता और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला उत्पाद हैदुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइडछोटे कण आकार, समान कण आकार वितरण और उच्च शुद्धता के साथ। पानी और क्षार में अघुलनशील, अम्ल में थोड़ा घुलनशील। इसका उपयोग पॉलिशिंग सामग्री, उत्प्रेरक, उत्प्रेरक वाहक (एडिटिव्स), ऑटोमोटिव निकास अवशोषक, पराबैंगनी अवशोषक, ईंधन सेल इलेक्ट्रोलाइट्स, इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक इत्यादि के रूप में किया जा सकता है। नैनोस्केल सेरिया सामग्री के प्रदर्शन को सीधे प्रभावित कर सकता है, जैसे सिरेमिक में अल्ट्राफाइन नैनो सेरिया जोड़ना , जो सिरेमिक के सिंटरिंग तापमान को कम कर सकता है, जाली के विकास को रोक सकता है और सिरेमिक के घनत्व में सुधार कर सकता है। एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र उत्प्रेरक की उत्प्रेरक गतिविधि को बेहतर ढंग से बढ़ा सकता है। इसके परिवर्तनशील वैलेंस गुण इसे उत्कृष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक गुण प्रदान करते हैं, जिसे संशोधन के लिए अन्य अर्धचालक सामग्रियों में डाला जा सकता है, फोटॉन प्रवासन की दक्षता में सुधार हो सकता है और सामग्री के फोटोएक्सिटेशन प्रभाव में सुधार हो सकता है।

यूवी अवशोषण के लिए लागू

शोध के अनुसार, 280nm से 320nm तक की पराबैंगनी किरणें गंभीर मामलों में त्वचा की टैनिंग, सनबर्न और यहां तक ​​कि त्वचा कैंसर का कारण बन सकती हैं। सौंदर्य प्रसाधनों में नैनोस्केल सेरियम ऑक्साइड जोड़ने से मानव शरीर पर पराबैंगनी विकिरण के नुकसान को कम किया जा सकता है। नैनो सेरियम ऑक्साइड का पराबैंगनी किरणों पर एक मजबूत अवशोषण प्रभाव होता है और इसका उपयोग सनस्क्रीन सौंदर्य प्रसाधन, कार ग्लास, सनस्क्रीन फाइबर, कोटिंग्स, प्लास्टिक इत्यादि जैसे उत्पादों के लिए पराबैंगनी अवशोषक के रूप में किया जा सकता है। सेरियम ऑक्साइड का उपयोग सनस्क्रीन सौंदर्य प्रसाधनों में किया जाता है, जिसकी कोई विशेषता नहीं होती है दृश्य प्रकाश का अवशोषण, अच्छा संप्रेषण, और अच्छा यूवी संरक्षण प्रभाव; इसके अलावा, सेरियम ऑक्साइड पर अनाकार सिलिकॉन ऑक्साइड की कोटिंग इसकी उत्प्रेरक गतिविधि को कम कर सकती है, जिससे सेरियम ऑक्साइड की उत्प्रेरक गतिविधि के कारण होने वाले सौंदर्य प्रसाधनों के मलिनकिरण और गिरावट को रोका जा सकता है।

 उत्प्रेरकों पर लागू

हाल के वर्षों में, लोगों के जीवन स्तर में सुधार के साथ, कारें लोगों के जीवन में तेजी से लोकप्रिय हो गई हैं। वर्तमान में, कारें मुख्य रूप से गैसोलीन जलाती हैं। इससे हानिकारक गैसों के उत्पादन से बचा नहीं जा सकता। वर्तमान में, 100 से अधिक पदार्थों को कार के निकास से अलग किया गया है, जिनमें से 80 से अधिक चीनी पर्यावरण संरक्षण उद्योग द्वारा घोषित खतरनाक पदार्थ हैं, जिनमें मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन, नाइट्रोजन ऑक्साइड, पार्टिकुलेट मैटर (पीएम) आदि शामिल हैं। नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और दहन उत्पादों जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प को छोड़कर, जो हानिरहित घटक हैं, अन्य सभी घटक हानिकारक हैं। इसलिए, ऑटोमोबाइल निकास प्रदूषण को नियंत्रित करना और हल करना एक जरूरी समस्या बन गई है।

ऑटोमोटिव निकास उत्प्रेरक के संबंध में, शुरुआती दिनों में लोगों द्वारा उपयोग की जाने वाली अधिकांश सामान्य धातुएं क्रोमियम, तांबा और निकल थीं, लेकिन उनकी कमियां उच्च इग्निशन तापमान, विषाक्तता की संवेदनशीलता और खराब उत्प्रेरक गतिविधि थीं। बाद में, प्लैटिनम, रोडियम, पैलेडियम आदि जैसी कीमती धातुओं का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाने लगा, जिनके लंबे जीवनकाल, उच्च गतिविधि और अच्छे शुद्धिकरण प्रभाव जैसे फायदे हैं। हालाँकि, कीमती धातुओं की ऊंची कीमत और लागत के कारण, उनमें फॉस्फोरस, सल्फर, सीसा आदि के कारण जहर होने का भी खतरा होता है, जिससे इसे बढ़ावा देना मुश्किल हो जाता है।

ऑटोमोटिव निकास शोधन एजेंटों में नैनो सेरिया जोड़ने से गैर नैनो सेरिया जोड़ने की तुलना में निम्नलिखित फायदे हैं: नैनो सेरिया का कण विशिष्ट सतह क्षेत्र बड़ा है, कोटिंग की मात्रा अधिक है, हानिकारक अशुद्धियों की सामग्री कम है, और ऑक्सीजन भंडारण क्षमता है बढ़ा हुआ; नैनो सेरिया नैनोस्केल पर है, जो उच्च तापमान वाले वातावरण में उत्प्रेरक के उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र को सुनिश्चित करता है, जिससे उत्प्रेरक गतिविधि में काफी सुधार होता है; एक योजक के रूप में, यह उपयोग किए गए प्लैटिनम और रोडियम की मात्रा को कम कर सकता है, स्वचालित रूप से वायु ईंधन अनुपात और उत्प्रेरक प्रभाव को समायोजित कर सकता है, और वाहक की थर्मल स्थिरता और यांत्रिक शक्ति में सुधार कर सकता है।

इस्पात उद्योग के लिए लागू

अपनी विशेष परमाणु संरचना और गतिविधि के कारण, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग स्टील, कच्चा लोहा, एल्यूमीनियम, निकल, टंगस्टन और अन्य सामग्रियों में अशुद्धियों को खत्म करने, अनाज को परिष्कृत करने और सामग्री संरचना में सुधार करने के लिए ट्रेस एडिटिव्स के रूप में किया जा सकता है, जिससे यांत्रिक, भौतिक और में सुधार होता है। मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण गुण, और मिश्र धातुओं की थर्मल स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार। उदाहरण के लिए, इस्पात उद्योग में, योजक के रूप में दुर्लभ पृथ्वी पिघले हुए इस्पात को शुद्ध कर सकती है, इस्पात के केंद्र में अशुद्धियों की आकृति विज्ञान और वितरण को बदल सकती है, अनाज को परिष्कृत कर सकती है और संरचना और प्रदर्शन को बदल सकती है। कोटिंग और एडिटिव के रूप में नैनो सेरिया का उपयोग उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं और स्टेनलेस स्टील के ऑक्सीकरण प्रतिरोध, गर्म संक्षारण, पानी के संक्षारण और सल्फ्यूराइजेशन गुणों में सुधार कर सकता है, और इसे लचीले लोहे के लिए इनोकुलेंट के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

 अन्य पहलुओं पर लागू किया गया

नैनो सेरियम ऑक्साइड इसके कई अन्य उपयोग हैं, जैसे ईंधन कोशिकाओं में इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में सेरियम ऑक्साइड आधारित मिश्रित ऑक्साइड का उपयोग करना, जिसमें 500 ℃ और 800 ℃ के बीच पर्याप्त रूप से उच्च ऑक्सीजन पृथक्करण वर्तमान घनत्व हो सकता है; रबर की वल्कनीकरण प्रक्रिया के दौरान सेरियम ऑक्साइड मिलाने से रबर पर एक निश्चित संशोधित प्रभाव पड़ सकता है; सेरियम ऑक्साइड ल्यूमिनेसेंट सामग्री और चुंबकीय सामग्री जैसे क्षेत्रों में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।