Оксид церия(IV), диоксид церия, двуокись церия — химическое соединение церия и кислорода с формулой CeO2 и молекулярной массой 172, 115. При нормальных условиях — бледно-жёлтый, розоватый или белый тугоплавкий порошок.
| Оксид церия(IV) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Оксид церия(IV) |
| Традиционные названия | диоксид церия, двуокись церия |
| Хим. формула | CeO2 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 172.115 г/моль |
| Плотность | 7.65 г/см³ |
| Термические свойства | Температура |
| • плавления | 2400 °C |
| • кипения | 3500 °C |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | кубическая |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | [1306-38-3] |
| PubChem | 73963 |
| Рег. номер EINECS | 215-150-4 |
| SMILES |
[O-2]=[Ce+4]=[O-2]
|
| InChI |
1S/Ce.2O
CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N
|
| ChEBI | 79089 |
| ChemSpider | 8395107 |
| Безопасность | |
| NFPA 704 |
|
Оксид церия(IV) образуется обжигом оксалата церия или гидроксида церия.
Применение
Оксид церия(IV) используется в керамике, для чувствительных фоточувствительных стёкол, в качестве катализатора, абразива для полирования стекла и огранки камней как альтернативы «ювелирным румянам». Он также известен как «оптические румяна».
Он также используется в стенках самоочищающихся печей в качестве катализатора окисления углеводородов во время высокотемпературного процесса очистки.
Хотя он является прозрачным для видимого света, он сильно поглощает ультрафиолетовое излучение, поэтому он является перспективной заменой оксида цинка и диоксида титана в солнцезащитных кремах, поскольку он обладает меньшей фотокатализной активностью. Тем не менее, его тепловые каталитические свойства должны быть уменьшены покрытием частиц с диоксидом кремния или нитридом бора.
Электролит в топливных элементах
В примесной форме (она исходит от церия и кислорода) диоксид церия представляет интерес в качестве материала для твердооксидных топливных элементов ввиду его сравнительно высокой ионной проводимости кислорода (то есть атомы кислорода легко переходят через него) на промежуточных температурах (500—800 °C). Нелегированный и легированный диоксид церия также проявляет высокую электронную проводимость при низких парциальных давлений кислорода в связи с образованием небольших поляронов. Вместе с тем, легированный диоксид церия имеет расширенный электролитический регион (область преобладания ионной проводимости), по сравнению с диоксидом церия, что позволяет его использовать в качестве электролита в твердооксидных топливных элементах. Замещая часть диоксида церия гадолинием и самарием помещают кислородные вакансии в кристалле без добавления электронных носителей заряда. Это увеличивает ионную проводимость и улучшает электролит.
