氧化铈性质、用途与生产工艺
氧化铈(CeO2)是一种具有优异化学稳定性和环境适应性的稀土氧化物,对可见光易穿透,具有很强的紫外线吸收能力,能让皮肤看起来更自然,被认为是理想的UV屏蔽材料。此外,其独特的可逆氧化还原行为使其能够作为有效地缓蚀剂。此外,CeO2是一种环保、无毒的缓蚀剂,为传统的铬酸盐基抑制剂提供了绿色替代方案。
氧化铈纳米颗粒(CeO2 NPs)是一种被广泛研究的纳米酶。从Ce3+到Ce4+的离子状态可逆循环,使得CeO2纳米粒子可以通过有效清除过量的ROS而表现出抗氧化性能。此外,CeO2 NPs可以调节巨噬细胞极化,发挥抗炎作用。
氧化铈是一种重要的稀土金属氧化物,因其独特的物理化学性质而在催化、能源、传感和环境修复等领域得到广泛应用。CeO2具有萤石型立方晶体结构,在该结构中,每个铈(Ce4+)离子被八个氧(O2-)离子包围,形成三维立方紧密堆积的氧化物骨架。此外,CeO2具有较高的氧离子电导率,并能够在Ce4+和 Ce3+之间可逆切换,使其在氧化还原反应中表现出优异的催化活性。

CeO2的关键特性之一是其可调控的氧空位(Oxygen vacancy, Ov)。氧空位的形成能够促进氧离子的可逆迁移,使其在催化反应(如 CO 氧化、三效催化及水气变换反应)中表现出优异性能。此外,氧空位还能影响材料的表面化学活性,提高其对反应物的吸附能力。通过调控 CeO2的纳米结构(如纳米棒、纳米立方体、纳米多面体等),可进一步优化其氧空位浓度,从而提升催化活性。
CeO2在催化领域的应用尤为广泛,特别是在汽车尾气处理(如三效催化剂,TWC)、低碳燃料氧化以及有机合成等领域。作为三效催化剂(TWC)中的关键成分,CeO2能够在不同氧化态之间可逆转变,促进CO、NOx和未燃烃类化合物的转化,从而降低汽车尾气污染。此外,CeO2还能作为助催化剂提高过渡金属(如 Pt、Pd 和 Au)催化剂的分散性及稳定性,提高催化效率。
稀土元素的盐能降低凝血酶原的含量,使其失活,并抑制凝血活素的生成,使纤维蛋白原沉淀,催化分解磷酸化合物。稀土元素的毒性随原子量增加而减弱。
吸入含有铈粉尘,有职业性尘肺,其氯化物对皮肤有损伤,能刺激眼睛的黏膜。
最高容许浓度:氧化铈5 mg/m
3,氢氧化铈5 mg/m
3。
工作时应戴防毒口罩,如有放射性要进行特殊的防护,对粉尘应防止散落。
化学性质
浅黄白色立方体粉末。相对密度7.132。熔点2600℃。不溶于水,不易溶于无机酸。需加还原剂协助溶解(如羟胺还原剂)。在2000℃温度和15MPa压力下,可用氢还原氧化铈得到三氧化二铈,温度游离在2000℃间,压力游离在5MPa压力时,氧化铈呈微黄略带红色,还有粉红色,其性能是做抛光材料、催化剂、催化剂载体(助剂)、紫外线吸收剂、燃料电池电解质、汽车尾气吸收剂、电子陶瓷等。
用途
高效催化剂,精密抛光,化工助剂,电子陶瓷,结构陶瓷,紫外线收剂,电池材料等。
用途
用作分析试剂、氧化剂和催化剂
用途
用作玻璃工业添加剂,作板玻璃研磨材料,目前已扩大到眼镜玻璃、光学透镜、显像管的研磨,起脱色、澄清、玻璃的紫外线和电子线的吸收等作用。也作眼镜透镜的防反射剂,与铈制成铈钛黄使玻璃呈浅黄色。用于陶瓷釉料及电子工业中,作为压电陶瓷渗人剂。还用于制造高活性催化剂,煤气灯白炽罩,x射线用荧光屏。
生产方法
草酸沉淀法以氯化铈或硝酸铈溶液为原料,用氨水调节Ph值为2,加草酸沉淀出草酸铈,经加热熟化,分离、洗涤,在110℃下烘干,再于900~1000℃灼烧成氧化铈。其
Ce2(C2O4)3→2CeO2+2CO2+4CO
类别
有毒物质
毒性分级
中毒
急性毒性
口服-大鼠 LD50: > 5000 毫克/公斤; 腹腔-小鼠 LD50: 465 毫克/公斤
可燃性危险特性
不燃
储运特性
库房低温通风干燥
灭火剂
水
氧化铈
上下游产品信息
上游原料
下游产品