陶瓷塑料添加劑 拋光粉納米氧化鈰

陶瓷塑料添加劑 拋光粉納米氧化鈰  

納米氧化鈰的性質(zhì)：

1，納米氧化鈰晶型完好，比重大，在陶瓷中不易形成氣孔。產(chǎn)品具有良好的分散性透明性，易于添加在塑膠、硅橡膠等聚合物中； 

2，納米氧化鈰具有晶粒尺寸小的特點(diǎn)，適合用于防曬化妝品中的紫外隔離劑、塑料、涂料中的抗老化劑使用。

納米氧化鈰水性液體是我公司采用的分散工藝，將納米氧化鈰粉體分散在水相介質(zhì)中, 形成高度分散化、均勻化和穩(wěn)定化的納米氧化鈰水性液體。

應(yīng)用領(lǐng)域：

1，催化劑，拋光，化工助劑，電子陶瓷，結(jié)構(gòu)陶瓷，紫外線吸收劑，電池材料

    2，精細(xì)功能陶瓷；添加于陶瓷中可較低燒結(jié)溫度，抑制晶格生長，提高陶瓷的致密性；

    3，合金鍍層：添加在鋅鎳、鋅鉆和鋅鐵合金中改變鋅的電結(jié)晶過程， 促使晶面產(chǎn)生擇優(yōu)取向，鍍層組織更均勻、更致密，從而提高鍍層耐蝕性；

    4，聚合物：可增加聚合物的熱穩(wěn)定性和抗老化性。

    5，用作塑料，橡膠的熱穩(wěn)定劑和抗老化劑

    6，作為塑料潤滑劑，提高塑料的潤滑系數(shù),

    7，用作拋光

納米氧化鈰是一種廉價、用途極廣的稀土氧化物，納米二氧化鈰UG-CE01粒徑尺寸小、粒徑分布均勻、純度高，外觀為淡黃或黃褐色狀粉末。不溶于水和堿，微溶于酸。它可用作拋光材料、催化劑、催化劑載體(助劑)、汽車尾氣吸收劑、紫外線吸收劑、燃料電池電解質(zhì)、電子陶瓷等。納米級的二氧化鈰可以直接影響到材料的性能，比如：超細(xì)納米氧化鈰加入到陶瓷中，可以降低陶瓷的燒結(jié)溫度，抑制晶格生長，提高陶瓷的致密性。大的比表面積可以更好的提高催化劑的催化活性。它的變價特性使其具有很好的光電性能，可摻雜在其它半導(dǎo)體材料中進(jìn)行改性，提高光量子遷移效率，改善材料的光致激發(fā)作用。
1）納米二氧化鈰UG-CE01在廢水處理方面的應(yīng)用
我國每年的污水排放量達(dá)390多億噸，其中工業(yè)廢水占了51%，然而染料廢水又占總工業(yè)廢水的35%，并且還在以1%的速度逐年增加，對水安全造成極大隱患。不同于一般的生活污水，印染廢水造成的污染尤為嚴(yán)重。染料品種數(shù)以萬計(jì)，印染加工過程中約有10%~20%的染料隨廢水排出，每排放1噸染料廢水，就會污染20噸水體。染料廢水是難處理的工業(yè)廢水之一，具有色度深、堿性大、有機(jī)污染物含量高和水質(zhì)變化大等特點(diǎn)。大多數(shù)染料為有毒難降解有機(jī)物，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，具有致癌、致畸、致突等作用，直接危害人類健康，并嚴(yán)重破壞水體、土壤及生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重的后果。通常染料廢水中含有的成分是纖維原料、紡織漿料和印染加工所用的化學(xué)試劑、染料、各類整理劑和表面活性劑等，其中的纖維原料和漿料等成分可以在物理沉降過程中被大量地去除，而廢水的脫色降解處理是最關(guān)鍵的一步。
目前，采用處理染料廢水的方法有物理法、化學(xué)法、生物法等。使用物理法中的絮凝、吸附等方法會對水質(zhì)產(chǎn)生二次污染，帶來大量的污泥，并且對處理成本和運(yùn)輸條件要求高。生物法處理染料廢水是通過微生物酶對染料分子產(chǎn)生氧化或還原作用，以達(dá)到脫色的目的。但這需要微生物具有專一性。由于培養(yǎng)專用生物試劑的周期較長，設(shè)備占地面積大，處理周期長等因素不利于效率的提高，且染料分子抗生物降解性強(qiáng)，所以在提高廢水的可生化降解性的前提下，才能獲得良好的效果。
與之相比，利用納米氧化鈰UG-CE01采用化學(xué)氧化法可以將染料分子中雙鍵或不飽和基團(tuán)進(jìn)行氧化，使大分子發(fā)生斷鏈，降解為小分子物質(zhì)，達(dá)到礦化的目的。高級氧化技術(shù)作用時間短，礦化作用強(qiáng)，過程控制單元操作簡單，是近年來廣泛關(guān)注的一種方法。高級氧化技術(shù)包括Fenton法、O3/UV發(fā)、光催化氧化法、電化學(xué)法和O3/催化組合發(fā)等。Fenton法是較早采用的高級氧化技術(shù)，使用Fe2+和H2O2作為組成成分，控制一定的pH值范圍，催化生成羥基自由基攻擊有機(jī)物分子。但使用此法的pH值要求在1~3之間，對設(shè)備的要求嚴(yán)格，且消耗了大量的H2O2，有一定的生產(chǎn)成本。O3作為氧化劑的主要成分時，雖然O3的氧化能力強(qiáng)，但對人員和工作環(huán)境要求嚴(yán)格，泄露時易造成污染，且將O2加工成O3要耗用較多的能量，這與減耗節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)是相違背的。電化學(xué)法通過電極反應(yīng)將有機(jī)物分子氧化，但耗費(fèi)的電能多，不利于工業(yè)化的生產(chǎn)方式。光催化氧化法作為一種高級氧化技術(shù)，利用納米氧化鈰UG-CE01在紫外線照射下產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑羥基自由基，其中的作用機(jī)理和O3氧化是相同的。控制一定的溶液環(huán)境，即可實(shí)現(xiàn)在光照下連續(xù)產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑，具有多次循環(huán)使用的特點(diǎn)，且不同于均相催化反應(yīng)方式，半導(dǎo)體參與的非均相催化不對環(huán)境造成二次污染，可對光催化劑進(jìn)行有效的回收。
2）納米二氧化鈰UG-CE01在催化劑方面的應(yīng)用
近年來，隨著人們生活水平的提高，汽車已經(jīng)在人們的生活中越來越普及，目前的汽車主要還是以燃燒汽油為主。這就避免不了會產(chǎn)生有害的氣體，目前人們已經(jīng)從汽車尾氣中分離出100多種物質(zhì)，其中80多種為中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)公布的有害物質(zhì)，主要包括：一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔铩⒍趸肌㈩w粒物（PM）等。在汽車尾氣中，除氮?dú)狻⒀鯕庖约叭紵a(chǎn)物二氧化碳、水蒸氣為無害成分外，其余均為有害成分。因此，控制和解決汽車尾氣污染成為了一個迫切解決的問題。
關(guān)于汽車尾氣催化劑，人民早期使用的大多是普通金屬鉻（Cr）、銅（Cu）、鎳（Ni），其缺點(diǎn)是起燃溫度高、易中毒、催化活性差。之后使用貴金屬鉑（Pt）、銠（Rh）、鈀（Pd）等作為催化劑，其具有壽命長、活性高、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是由于貴金屬價格昂貴，成本較高，也容易因磷（P）、硫（S）、鉛（Pb）等而中毒，因此很難推廣。
鈰作為鑭系元素中的一種，可失去一個5d電子和兩個6s電子形成Ce3+，也會因?yàn)槭?f電子層排布的影響而形成比較穩(wěn)定的4f空軌道，從而形成Ce4+，這種變價特性使其具有較好的氧化還原能力。
由于Ce3+和Ce4+的可逆轉(zhuǎn)換，使得納米氧化鈰具有獨(dú)特的儲放氧功能。其過程如下。
儲存氧過程：
Ce2O3+1/2O2=2CeO2
Ce2O3+NO=2CeO2+1/2N2
Ce2O3+H2O=2CeO2+H2
釋放氧過程：
2CeO2+H2=Ce2O3+H2O
2CeO2+CO=Ce2O3+CO2
常用的汽車尾氣催化劑中，CeO2是助催化劑。其功能有兩個：一是儲放氧，氧氣不足時，CeO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃e2O3；氧氣過剩時，Ce2O3轉(zhuǎn)變成CeO2；二是催化劑中的貴金屬微粒受CeO2控制（它隨CecO2微粒的增大而增大，而研究表明，催化劑中的貴金屬微粒控制在納米級時才具有很高催化活性）。因此，在汽車尾氣凈化劑中添加UG-CE01納米二氧化鈰相對于添加非納米級二氧化鈰有以下優(yōu)點(diǎn)：納米級氧化鈰的粒子比表面積大，涂層量高，稀土礦物粒度粗，有害雜質(zhì)含量低，增加了儲氧能力；納米氧化鈰處于納米級可控制催化劑中貴金屬微粒處于納米級，保證了在高溫氣氛中崔化劑高的比表面，從而大大提高了催化活性；作為添加劑，可以降低Pt.、Rh用量，自動調(diào)節(jié)空氣燃料比和助催化作用，并能提高載體的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度等性能。
3）納米二氧化鈰UG-CE03在拋光粉上的應(yīng)用
納米二氧化鈰是目前玻璃拋光常用的磨料，廣泛應(yīng)用于玻璃的精密加工。SiO2也是常用的磨料，當(dāng)三價和四價物質(zhì)單健強(qiáng)度規(guī)范化為各白氧化物的IEP (isoelectric point)時，去除率較高的材料是納米二氧化鈰，其次是Zr和Ti的氧化物，SiO2,比起其他的氧化物去除率很小。由于納米二氧化鈰具有強(qiáng)氧化作用，作為層間SiO2介電層拋光的研磨粒子具有平整質(zhì)量高、拋光速率快、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)。CeO2粒子比SiO2 粒子柔軟，因此在拋光過程中，不容易刮傷SiO2拋光面，而且具有拋光速率快的優(yōu)點(diǎn)，這主要在于CeO2粒子在拋光過程中所起的化學(xué)作用。
通過化學(xué)反應(yīng)與拋光表面Si之間形成Ce-O-Si鍵，CeO2粒子便把SiO2表面的部分SiO2撕咬下來。進(jìn)入溶液中，經(jīng)過分散以后SiO2粒子又從CeO2粒子的表面脫落下來。Ce-O-Si 鍵的形成與Si-O-Si鍵的斷裂影響著拋光速率。化學(xué)解聚作用和機(jī)械撕咬作用同時影響著Si-O-Si鍵的斷裂。
4）納米二氧化鈰在化妝品防曬方面的應(yīng)用
280 nm~320 nm的紫外光能使皮膚曬黑、曬傷，甚至引起皮膚癌。在化妝品中加入防曬劑,減少紫外線對人體的損傷是近年來世界化妝品發(fā)展的趨勢。納米二氧化鈰對紫外線的吸收極強(qiáng)，可作為紫外線吸收劑用于防曬化妝品、防曬纖維、汽車玻璃、涂料、膠片和塑料等產(chǎn)品上。非晶的氧化硅包涂在二氧化鈰上可以降低二氧化鈰的催化活性，從而防止了二氧化鈰的催化活性引起的化妝品的變色變質(zhì)。利用納米二氧化鈰UG-CE01超細(xì)顆粒對紫外線的吸收能力和遮蔽效果，將其用于基材涂料可大大提高耐候性。
5）納米二氧化鈰在鋼鐵工業(yè)上的應(yīng)用
稀土元素由于其特殊的原子結(jié)構(gòu)和活性，作為微量添加劑用于鋼、鑄鐵、欽、鋁、鎳、鎢、鑰等材料中，能消除雜質(zhì)、細(xì)化晶粒和改善材料組成，從而改進(jìn)合金的機(jī)械、物理和加工性能，提高合金的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性。例如，在鋼鐵工業(yè)中，稀土作為添加劑，可以凈化鋼液，改變鋼中央雜物的形態(tài)和分布，細(xì)化晶粒，改變結(jié)構(gòu)和性能。以納米二氧化鈰作涂層和添加劑能改善高溫合金和不銹鋼的抗氧化、熱腐蝕、水腐蝕和硫化性能，也可用作球墨鑄鐵的孕育劑。將納米二氧化鈰涂敷于合金上有許多種技術(shù)，包括噴涂、在硝酸亞鈰溶液中浸漬、濺射、電泳、應(yīng)用二氧化鈰泥漿于乙醇懸浮液中和等。
6）納米二氧化鈰在其它方面的應(yīng)用
納米二氧化鈰還有很多的用途，比如在燃料電池中以二氧化鈰基復(fù)合氧化物作電解質(zhì)，在中溫(500C~800 C)時就能有足夠高的氧離于電流密度；橡膠硫化過程中加入二氧化鈰可以對橡膠起到一定的改性作用；在發(fā)光材料、磁性材料等領(lǐng)域納米二氧化鈰也有著重要的作用。

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