Церийн оксидын танилцуулга ба хэрэглээ
I. Бүтээгдэхүүний тойм
Цэрийн исэл (CeO₂)церийн давхар исэл гэж нэрлэдэг.цайвар шараас цагаан нунтаг өнгөтэй, газрын ховор элементийн церийн исэл юм. Церийн исэл нь газрын ховор нэгдлүүдийн чухал төлөөлөгчийн хувьд химийн өвөрмөц шинж чанар, катализаторын шинж чанараараа шил өнгөлөх, автомашины яндан цэвэрлэх, электрон керамик эдлэл, шинэ эрчим хүч болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Түүний хайлах цэг нь ойролцоогоор 2400℃, химийн тогтвортой байдал сайтай, усанд уусдаггүй, өндөр температур, хүчтэй исэлдүүлэгч орчинд тогтвортой байж чаддаг.
Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд,церийн исэлихэвчлэн цери агуулсан эрдсээс (фтор нүүрстөрөгчийн церийн хүдэр, монацит гэх мэт) олборлодог бөгөөд хүчилээр уусгах, олборлох, тунадасжуулах, шохойжуулах болон бусад процессоор гаргаж авдаг. Цэвэр байдал, ширхэгийн хэмжээгээр нь өнгөлгөөний зэрэг, катализаторын зэрэг, электрон зэрэг болон нано зэрэглэлийн бүтээгдэхүүнд хувааж болох бөгөөд тэдгээрийн дунд өндөр цэвэршилттэй наноцерийн исэл нь дээд зэргийн хэрэглээний үндсэн материал юм.
II. Бүтээгдэхүүний онцлог
Маш сайн өнгөлгөөний гүйцэтгэл:Цэрийн исэлШилэн гадаргуугийн согогийг хурдан арилгах, гадаргуугийн өнгөлгөөг сайжруулах химийн механик өнгөлгөөний чадвартай.
Хүчтэй исэлдэх чадвар: Ce⁴⁺ болон Ce³⁺ хоёрын хоорондох урвуу хувирал нь хүчилтөрөгчийг хадгалах, ялгаруулах онцгой функцийг өгдөг, ялангуяа каталитик урвалд тохиромжтой.
Хүчтэй химийн тогтвортой байдал: Ихэнх хүчил, суурьтай урвалд орох нь тийм ч хялбар биш бөгөөд хатуу ширүүн нөхцөлд гүйцэтгэлийг хадгалах боломжтой.
Өндөр температурт тэсвэртэй: Өндөр хайлах цэг, дулааны тогтвортой байдал нь өндөр температурт процесс болон электрон керамик эдлэлд тохиромжтой.
Хянах боломжтой ширхэгийн хэмжээ: Бүтээгдэхүүний ширхэгийн хэмжээг микроноос нанометр хүртэл тохируулж, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хэрэгцээг хангах боломжтой.
III. Хэрэглээний үндсэн чиглэлүүд
1. Шилэн болон оптик өнгөлгөө
Церийн ислийн өнгөлгөөний нунтаг нь орчин үеийн шил боловсруулах гол материал юм. Түүний химийн механик үйлдэл нь жижиг зураасыг үр дүнтэй арилгаж, толин тусгал үүсгэдэг. Голчлон ашигладаг:
Гар утас, компьютерийн мэдрэгчтэй дэлгэцийг өнгөлөх;
Дээд зэрэглэлийн оптик линз болон камерын линзийг нарийн нунтаглах;
LCD дэлгэц, телевизийн шилний гадаргуугийн боловсруулалт;
Нарийн талст болон оптик шилэн бүтээгдэхүүн боловсруулах.
Уламжлалт төмрийн исэл өнгөлгөөний материалтай харьцуулахад церийн исэл нь хурдан өнгөлгөөний хурдтай, гадаргуугийн гэрэл гэгээтэй, удаан эдэлгээтэй байдаг.
2. Автомашины яндангийн катализатор
Церийн исэл нь автомашины гурван талын катализаторын гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь хүчилтөрөгчийг үр дүнтэй хадгалж, ялгаруулж, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO), азотын исэл (NOₓ) болон нүүрсустөрөгчийн (HC) катализаторын хувиргалтыг хийж, улмаар автомашины яндангаас ялгарах бохирдуулагч бодисын ялгаралтыг бууруулж, байгаль орчны улам бүр хатуу стандартыг хангаж чадна.
3. Шинэ эрчим хүч, түлшний эсүүд
Наноцерийн исэл нь батерейны цахилгаан дамжуулах чанар, бат бөх чанарыг эрс сайжруулж, хатуу исэл түлшний эсүүд (SOFC) дахь электролит эсвэл давхарга хоорондын материал болгон ашигладаг. Үүний зэрэгцээ церийн исэл нь устөрөгчийн каталитик задрал, лити-ион батерейны нэмэлтүүдийн салбарт маш сайн гүйцэтгэлтэй байдаг.
4. Цахим керамик болон шилэн нэмэлт
Церийн ислийг электрон керамикийн чухал түүхий эд болохын хувьд конденсатор, термистор, оптик шүүлтүүрийн материал зэргийг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Шилэн дээр нэмбэл өнгө тайлах, ил тод байдлыг сайжруулах, хэт ягаан туяанаас хамгаалах үүрэг гүйцэтгэж, шилний бат бөх чанар, оптик шинж чанарыг сайжруулдаг.
5. Гоо сайхны бүтээгдэхүүн, хамгаалалтын материал
Наноцерийн ислийн тоосонцор нь хэт ягаан туяаг шингээж чаддаг бөгөөд нарнаас хамгаалах тос, арьс арчилгааны бүтээгдэхүүнд ихэвчлэн ашиглагддаг. Эдгээр нь органик бус тогтвортой байдлын давуу талтай бөгөөд арьсанд амархан шингэдэггүй. Үүний зэрэгцээ зэврэлтэнд тэсвэртэй, хөгшрөлтийн эсрэг чадавхийг нэмэгдүүлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн бүрхүүлд нэмдэг.
6. Байгаль орчны засаглал ба химийн катализ
Церийн исэл нь үйлдвэрлэлийн хаягдал хий цэвэршүүлэх, бохир усны каталитик исэлдэлт болон бусад салбарт чухал хэрэглээтэй. Өндөр катализаторын идэвхжил нь нефтийн хагарал, химийн синтез зэрэг процессуудад өргөн хэрэглэгддэг.
IV. Хөгжлийн чиг хандлага
Шинэ эрчим хүч, оптик, байгаль орчныг хамгаалах болон бусад салбарууд хурдацтай хөгжиж байгаа тул эрэлт хэрэгцээцерийн исэлөссөөр байна. Ирээдүйн хөгжлийн үндсэн чиглэлүүд нь:
Нано болон өндөр үзүүлэлттэй: нанотехнологийн тусламжтайгаар церийн оксидын тодорхой гадаргуу болон урвалын идэвхийг сайжруулна.
Ногоон, байгаль орчинд ээлтэй өнгөлгөөний материал: Нөөцийн ашиглалтыг сайжруулахын тулд бохирдол багатай, өндөр сэргэлттэй өнгөлгөөний нунтаг боловсруулна.
Эрчим хүчний шинэ талбайн өргөтгөл: Устөрөгчийн эрчим хүч, түлшний эсүүд, эрчим хүч хадгалах материалын зах зээл илүү өргөн хүрээтэй байна.
Нөөцийн дахин боловсруулалт: Баялгийн хог хаягдлыг багасгахын тулд хаягдал өнгөлгөөний нунтаг болон яндангийн катализаторын ховор элементийн нөхөн сэргээлтийг бэхжүүлэх.
V. Дүгнэлт
Церийн исэл нь маш сайн өнгөлгөөний гүйцэтгэл, катализаторын идэвхжил, тогтвортой байдлын улмаас шил боловсруулах, автомашины яндан цэвэрлэх, электрон керамик болон эрчим хүчний шинэ үйлдвэрүүдэд чухал материал болжээ. Технологийн дэвшил, ногоон үйлдвэрлэлийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэхийн хэрээр церийн ислийн хэрэглээний цар хүрээ улам өргөжиж, зах зээлийн үнэ цэнэ, хөгжлийн боломж хязгааргүй болно.