Nano cerialà loại rẻ tiền và được sử dụng rộng rãioxit đất hiếmvới kích thước hạt nhỏ, phân bố kích thước hạt đồng đều và độ tinh khiết cao. Không hòa tan trong nước và kiềm, ít tan trong axit. Nó có thể được sử dụng làm vật liệu đánh bóng, chất xúc tác, chất mang xúc tác (chất phụ gia), chất hấp thụ khí thải ô tô, chất hấp thụ tia cực tím, chất điện phân pin nhiên liệu, gốm điện tử, v.v. Ceria cấp nano có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của vật liệu, chẳng hạn như thêm ceria nano siêu mịn vào gốm sứ , có thể làm giảm nhiệt độ thiêu kết của gốm sứ, ức chế sự phát triển của mạng tinh thể và cải thiện mật độ của gốm sứ. Diện tích bề mặt riêng lớn có thể tăng cường tốt hơn hoạt động xúc tác của chất xúc tác. Đặc tính hóa trị thay đổi của nó mang lại cho nó các đặc tính quang điện tử tuyệt vời, có thể được pha tạp vào các vật liệu bán dẫn khác để sửa đổi, cải thiện hiệu quả di chuyển photon và cải thiện hiệu ứng quang kích thích của vật liệu.
Áp dụng cho hấp thụ tia cực tím
Theo nghiên cứu, tia cực tím có bước sóng từ 280nm đến 320nm có thể gây sạm da, cháy nắng và thậm chí là ung thư da trong trường hợp nghiêm trọng. Thêm oxit xeri có kích thước nano vào mỹ phẩm có thể làm giảm tác hại của tia cực tím đối với cơ thể con người. Nano xeri oxit có tác dụng hấp thụ mạnh tia cực tím và có thể được sử dụng làm chất hấp thụ tia cực tím cho các sản phẩm như mỹ phẩm chống nắng, kính ô tô, sợi chống nắng, lớp phủ, nhựa, v.v. Xeri oxit được sử dụng trong mỹ phẩm chống nắng, không có đặc tính hấp thụ ánh sáng khả kiến, độ truyền qua tốt và tác dụng chống tia cực tím tốt; Hơn nữa, phủ oxit silic vô định hình lên oxit xeri có thể làm giảm hoạt động xúc tác của nó, do đó ngăn ngừa sự đổi màu và hư hỏng của mỹ phẩm do hoạt động xúc tác của oxit xeri gây ra.
Áp dụng cho chất xúc tác
Trong những năm gần đây, với mức sống của người dân được cải thiện, ô tô ngày càng trở nên phổ biến trong đời sống người dân. Hiện nay, ô tô chủ yếu chạy bằng xăng. Điều này không thể tránh được việc tạo ra các khí độc hại. Hiện tại, hơn 100 chất đã được tách ra khỏi khí thải ô tô, trong đó hơn 80 chất là chất độc hại được ngành bảo vệ môi trường Trung Quốc công bố, chủ yếu bao gồm carbon monoxide, hydrocarbon, oxit nitơ, chất dạng hạt (PM), v.v. , ngoại trừ nitơ, oxy và các sản phẩm cháy như carbon dioxide và hơi nước là những thành phần vô hại, tất cả các thành phần khác đều có hại. Vì vậy, việc kiểm soát và giải quyết ô nhiễm khí thải ô tô đã trở thành một vấn đề cấp bách cần giải quyết.
Về chất xúc tác khí thải ô tô, hầu hết các kim loại phổ biến được người dân sử dụng thời kỳ đầu là crom, đồng và niken, nhưng nhược điểm của chúng là nhiệt độ bắt lửa cao, dễ bị nhiễm độc và hoạt tính xúc tác kém. Sau này, các kim loại quý như bạch kim, rhodium, palladium, v.v. được sử dụng làm chất xúc tác, có những ưu điểm như tuổi thọ cao, hoạt tính cao và hiệu quả thanh lọc tốt. Tuy nhiên, do giá thành và giá thành kim loại quý cao nên chúng cũng dễ bị nhiễm độc do phốt pho, lưu huỳnh, chì,… nên khó phát huy.
Việc thêm nano ceria vào chất lọc khí thải ô tô có những ưu điểm sau so với việc thêm ceria không nano: diện tích bề mặt riêng của hạt của nano ceria lớn, lượng lớp phủ cao, hàm lượng tạp chất có hại thấp và khả năng lưu trữ oxy cao tăng; Nano ceria ở cấp độ nano, đảm bảo diện tích bề mặt riêng cao của chất xúc tác trong môi trường nhiệt độ cao, nhờ đó cải thiện đáng kể hoạt tính xúc tác; Là một chất phụ gia, nó có thể làm giảm lượng bạch kim và rhodium được sử dụng, tự động điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu không khí và hiệu ứng xúc tác, đồng thời cải thiện độ ổn định nhiệt và độ bền cơ học của chất mang.
Áp dụng cho ngành thép
Do cấu trúc và hoạt động nguyên tử đặc biệt của nó, các nguyên tố đất hiếm có thể được sử dụng làm chất phụ gia vi lượng trong thép, gang, nhôm, niken, vonfram và các vật liệu khác để loại bỏ tạp chất, tinh chế ngũ cốc và cải thiện thành phần vật liệu, từ đó cải thiện tính chất cơ học, vật lý và tính chất xử lý của hợp kim, cải thiện tính ổn định nhiệt và khả năng chống ăn mòn của hợp kim. Ví dụ, trong ngành thép, đất hiếm làm chất phụ gia có thể làm sạch thép nóng chảy, thay đổi hình thái và sự phân bố tạp chất ở trung tâm thép, tinh chế các loại ngũ cốc, thay đổi cấu trúc và hiệu suất. Việc sử dụng nano ceria làm lớp phủ và chất phụ gia có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa, ăn mòn nóng, ăn mòn nước và lưu huỳnh hóa của hợp kim nhiệt độ cao và thép không gỉ, đồng thời cũng có thể được sử dụng làm chất chế phẩm cho sắt dẻo.
Áp dụng cho các khía cạnh khác
Nano xeri oxit có nhiều ứng dụng khác, chẳng hạn như sử dụng oxit tổng hợp dựa trên oxit xeri làm chất điện phân trong pin nhiên liệu, có thể có mật độ dòng phân ly oxy đủ cao trong khoảng từ 500oC đến 800oC; Việc bổ sung oxit xeri trong quá trình lưu hóa cao su có thể có tác dụng biến đổi nhất định đối với cao su; Xeri oxit còn đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như vật liệu phát quang và vật liệu từ tính.
Thời gian đăng: 19-05-2023