സീറിയം ഓക്സൈഡിന്റെ ആമുഖവും പ്രയോഗവും
I. ഉൽപ്പന്ന അവലോകനം
സെറിയം ഓക്സൈഡ് (CeO₂), സീറിയം ഡയോക്സൈഡ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു,അപൂർവ എർത്ത് മൂലകമായ സീരിയത്തിന്റെ ഓക്സൈഡാണ്, ഇളം മഞ്ഞ മുതൽ വെള്ള വരെ പൊടി രൂപഭാവത്തോടെ. അപൂർവ എർത്ത് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രതിനിധി എന്ന നിലയിൽ, അതിന്റെ സവിശേഷമായ രാസ ഗുണങ്ങളും ഉത്തേജക ഗുണങ്ങളും കാരണം ഗ്ലാസ് പോളിഷിംഗ്, ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് ശുദ്ധീകരണം, ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക്സ്, പുതിയ ഊർജ്ജം, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ സീരിയം ഓക്സൈഡ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ദ്രവണാങ്കം ഏകദേശം 2400℃ ആണ്, ഇതിന് നല്ല രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല, ഉയർന്ന താപനിലയിലും ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് പരിതസ്ഥിതിയിലും സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ കഴിയും.
വ്യാവസായിക ഉൽപാദനത്തിൽ,സീരിയം ഓക്സൈഡ്സാധാരണയായി സീരിയം അടങ്ങിയ ധാതുക്കളിൽ നിന്ന് (ഫ്ലൂറോകാർബൺ സീരിയം അയിര്, മോണാസൈറ്റ് പോലുള്ളവ) വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു, ആസിഡ് ലീച്ചിംഗ്, എക്സ്ട്രാക്ഷൻ, മഴ, കാൽസിനേഷൻ, മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയിലൂടെയാണ് ഇത് ലഭിക്കുന്നത്. ശുദ്ധതയും കണികാ വലുപ്പവും അനുസരിച്ച്, ഇതിനെ പോളിഷിംഗ് ഗ്രേഡ്, കാറ്റലറ്റിക് ഗ്രേഡ്, ഇലക്ട്രോണിക് ഗ്രേഡ്, നാനോ-ഗ്രേഡ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം, അവയിൽ ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള നാനോ സീരിയം ഓക്സൈഡ് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള പ്രധാന വസ്തുവാണ്.
II. ഉൽപ്പന്ന സവിശേഷതകൾ
മികച്ച പോളിഷിംഗ് പ്രകടനം:സീറിയം ഓക്സൈഡ്കെമിക്കൽ മെക്കാനിക്കൽ പോളിഷിംഗ് കഴിവുണ്ട്, ഇത് ഗ്ലാസ് പ്രതലത്തിലെ വൈകല്യങ്ങൾ വേഗത്തിൽ നീക്കം ചെയ്യാനും ഉപരിതല ഫിനിഷ് മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.
ശക്തമായ റെഡോക്സ് കഴിവ്: Ce⁴⁺ നും Ce³⁺ നും ഇടയിലുള്ള റിവേഴ്‌സിബിൾ പരിവർത്തനം ഇതിന് ഒരു സവിശേഷമായ ഓക്സിജൻ സംഭരണ, പ്രകാശന പ്രവർത്തനം നൽകുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഉത്തേജക പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.
ശക്തമായ രാസ സ്ഥിരത: മിക്ക ആസിഡുകളുമായും ബേസുകളുമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല, കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രകടനം നിലനിർത്താനും കഴിയും.
ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം: ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവും താപ സ്ഥിരതയും ഉയർന്ന താപനില പ്രക്രിയകൾക്കും ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക്സിനും അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന കണിക വലിപ്പം: വ്യത്യസ്ത വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഉൽപ്പന്ന കണിക വലിപ്പം മൈക്രോൺ മുതൽ നാനോമീറ്റർ വരെ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും.
III. പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലകൾ
1. ഗ്ലാസ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ പോളിഷിംഗ്
ആധുനിക ഗ്ലാസ് സംസ്കരണത്തിനുള്ള പ്രധാന വസ്തുവാണ് സെറിയം ഓക്സൈഡ് പോളിഷിംഗ് പൗഡർ. ഇതിന്റെ കെമിക്കൽ മെക്കാനിക്കൽ പ്രവർത്തനം ചെറിയ പോറലുകൾ ഫലപ്രദമായി നീക്കം ചെയ്യാനും ഒരു മിറർ ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ടാക്കാനും സഹായിക്കും. പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്:
മൊബൈൽ ഫോണുകളുടെയും കമ്പ്യൂട്ടർ ടച്ച് സ്ക്രീനുകളുടെയും പോളിഷിംഗ്;
ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസുകളുടെയും ക്യാമറ ലെൻസുകളുടെയും കൃത്യമായ ഗ്രൈൻഡിംഗ്;
എൽസിഡി സ്ക്രീനുകളുടെയും ടിവി ഗ്ലാസുകളുടെയും ഉപരിതല ചികിത്സ;
പ്രിസിഷൻ ക്രിസ്റ്റൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് ഉൽപ്പന്ന പ്രോസസ്സിംഗ്.
പരമ്പരാഗത ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ് പോളിഷിംഗ് വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സീരിയം ഓക്സൈഡിന് വേഗത്തിലുള്ള പോളിഷിംഗ് വേഗത, ഉയർന്ന ഉപരിതല തെളിച്ചം, നീണ്ട സേവന ജീവിതം എന്നിവയുണ്ട്.
2. ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് കാറ്റലിസ്റ്റ്
ഓട്ടോമൊബൈൽ ത്രീ-വേ കാറ്റലിസ്റ്റുകളിൽ സെറിയം ഓക്സൈഡ് ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്. ഇതിന് ഓക്സിജൻ ഫലപ്രദമായി സംഭരിക്കാനും പുറത്തുവിടാനും കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (CO), നൈട്രജൻ ഓക്സൈഡുകൾ (NOₓ), ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ (HC) എന്നിവയുടെ കാറ്റലറ്റിക് പരിവർത്തനം സാക്ഷാത്കരിക്കാനും അതുവഴി ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് മലിനീകരണ ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കാനും കൂടുതൽ കർശനമായ പാരിസ്ഥിതിക മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കാനും കഴിയും.
3. പുതിയ ഊർജ്ജവും ഇന്ധന കോശങ്ങളും
സോളിഡ് ഓക്സൈഡ് ഇന്ധന സെല്ലുകളിൽ (SOFC) ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളോ ഇന്റർലെയർ മെറ്റീരിയലുകളോ ആയി ബാറ്ററികളുടെ ചാലകതയും ഈടുതലും നാനോ സീരിയം ഓക്സൈഡിന് ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. അതേസമയം, ഹൈഡ്രജൻ കാറ്റലറ്റിക് ഡീകോപോസിഷൻ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവയുടെ മേഖലകളിലും സീരിയം ഓക്സൈഡ് മികച്ച പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു.
4. ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക്സും ഗ്ലാസ് അഡിറ്റീവുകളും
ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക്സിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുവെന്ന നിലയിൽ, കപ്പാസിറ്ററുകൾ, തെർമിസ്റ്ററുകൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫിൽട്ടർ മെറ്റീരിയലുകൾ മുതലായവ നിർമ്മിക്കാൻ സീരിയം ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കാം. ഗ്ലാസിൽ ചേർക്കുമ്പോൾ, നിറം മാറ്റൽ, സുതാര്യത വർദ്ധിപ്പിക്കൽ, യുവി സംരക്ഷണം എന്നിവയിൽ ഇതിന് ഒരു പങ്കു വഹിക്കാനും ഗ്ലാസിന്റെ ഈടും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.
5. സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളും സംരക്ഷണ വസ്തുക്കളും
നാനോ സെറിയം ഓക്സൈഡ് കണികകൾക്ക് അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഇവ പലപ്പോഴും സൺസ്‌ക്രീനുകളിലും ചർമ്മ സംരക്ഷണ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയ്ക്ക് അജൈവ സ്ഥിരതയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, മാത്രമല്ല ചർമ്മം എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ല. അതേസമയം, നാശന പ്രതിരോധവും പ്രായമാകൽ വിരുദ്ധ കഴിവുകളും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് വ്യാവസായിക കോട്ടിംഗുകളിൽ ഇത് ചേർക്കുന്നു.
6. പരിസ്ഥിതി ഭരണവും രാസ ഉത്തേജകവും
വ്യാവസായിക മാലിന്യ വാതക ശുദ്ധീകരണം, മലിനജല ഉൽപ്രേരക ഓക്സീകരണം, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ സീറിയം ഓക്സൈഡിന് പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ഇതിന്റെ ഉയർന്ന ഉൽപ്രേരക പ്രവർത്തനം പെട്രോളിയം ക്രാക്കിംഗ്, കെമിക്കൽ സിന്തസിസ് തുടങ്ങിയ പ്രക്രിയകളിൽ ഇതിനെ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
IV. വികസന പ്രവണത
പുതിയ ഊർജ്ജം, ഒപ്റ്റിക്സ്, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം, മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, ആവശ്യകത വർദ്ധിച്ചുസീരിയം ഓക്സൈഡ്വളർന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഭാവിയിലെ പ്രധാന വികസന ദിശകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
നാനോ- ഉയർന്ന പ്രകടനവും: നാനോ ടെക്നോളജിയിലൂടെ സീരിയം ഓക്സൈഡിന്റെ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രവർത്തനവും മെച്ചപ്പെടുത്തുക.
പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ പോളിഷിംഗ് വസ്തുക്കൾ: വിഭവ വിനിയോഗം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് കുറഞ്ഞ മലിനീകരണവും ഉയർന്ന വീണ്ടെടുക്കൽ ശേഷിയുമുള്ള പോളിഷിംഗ് പൗഡർ വികസിപ്പിക്കുക.
പുതിയ ഊർജ്ജ മേഖല വികാസം: ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം, ഇന്ധന സെല്ലുകൾ, ഊർജ്ജ സംഭരണ സാമഗ്രികൾ എന്നിവയിൽ വിശാലമായ വിപണി സാധ്യതയുണ്ട്.
വിഭവ പുനരുപയോഗം: വിഭവ മാലിന്യം കുറയ്ക്കുന്നതിന് മാലിന്യ പോളിഷിംഗ് പൊടിയുടെയും എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെയും അപൂർവ ഭൂമി വീണ്ടെടുക്കൽ ശക്തിപ്പെടുത്തുക.
വി. ഉപസംഹാരം
മികച്ച പോളിഷിംഗ് പ്രകടനം, കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനം, സ്ഥിരത എന്നിവ കാരണം, ഗ്ലാസ് പ്രോസസ്സിംഗ്, ഓട്ടോമൊബൈൽ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് ചികിത്സ, ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക്സ്, പുതിയ ഊർജ്ജ വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള ഒരു പ്രധാന വസ്തുവായി സീരിയം ഓക്സൈഡ് മാറിയിരിക്കുന്നു. സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയും ഹരിത വ്യവസായങ്ങൾക്കുള്ള ആവശ്യകതയുടെ വളർച്ചയും അനുസരിച്ച്, സീരിയം ഓക്സൈഡിന്റെ പ്രയോഗ വ്യാപ്തി കൂടുതൽ വിശാലമാകും, കൂടാതെ അതിന്റെ വിപണി മൂല്യവും വികസന സാധ്യതയും പരിധിയില്ലാത്തതായിരിക്കും.