Language
Country/Area
No result found
Những đặc tính tiềm ẩn của xeri: Sự thiếu oxy ảnh hưởng như thế nào đến độ dẫn điện của nó?
Xeri đioxit (CeO2), còn được gọi là tro xeri, có những ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực do tính chất hóa học độc đáo của nó. Đặc biệt về mặt độ dẫn điện tử, sự hiện diện của các khuyết tật oxy có thể ảnh hưởng đáng kể đến tính chất dẫn điện của xeri. Bài viết này sẽ xem xét kỹ hơn các tính chất, cấu trúc của xeri và cách các khuyết tật oxy làm thay đổi độ dẫn điện của nó.
Đặc điểm và cấu trúc của xeri
Xeri thường tồn tại ở trạng thái tự nhiên dưới dạng oxit, quặng chính là đá basnerit và đá đơn nghiêng. Xeri dioxit là loại bột màu trắng vàng nhạt có đặc tính chuyển đổi thuận nghịch độc đáo, có thể chuyển đổi thành oxit không theo tỷ lệ thành phần.
Cấu trúc fluorit có xeri phối hợp 8 (Ce4+) và oxy phối hợp 4 (O2−). Ở nhiệt độ cao, xeri dioxit giải phóng oxy để tạo thành dạng không theo tỷ lệ lượng với sự thiếu hụt oxy.
Hóa học khuyết tật
Trong pha nhện xeri ổn định nhất, xeri oxit biểu hiện nhiều khuyết tật phụ thuộc chủ yếu vào áp suất riêng phần của oxy hoặc trạng thái ứng suất của vật liệu. Các chỗ khuyết oxy và các polaron nhỏ (electron nằm trong cation xeri) là những hiện tượng nổi bật nhất. Ở nồng độ lỗ khuyết oxy cao, tốc độ khuếch tán của các anion oxit trong mạng tinh thể tăng lên.
Tính chất này làm cho oxit xeri trở nên tuyệt vời khi ứng dụng trong pin nhiên liệu oxit rắn, và cả xeri không pha tạp và pha tạp đều có độ dẫn điện tử cao ở áp suất oxy riêng phần thấp.
Lĩnh vực ứng dụng
Xeri dioxit chủ yếu được sử dụng trong hai lĩnh vực: đánh bóng hóa học và khử màu thủy tinh. Đặc biệt trong đánh bóng cơ học hóa học, tính ưu việt của xeri đã khiến nó thay thế nhiều loại oxit khác và trở thành vật liệu quan trọng trong công nghiệp.
Các oxit xeri cũng hoạt động tốt trong một số ứng dụng mới nổi như xúc tác, năng lượng và nhiên liệu, đặc biệt là trong việc tạo ra năng lượng hydro, sử dụng các đặc tính khuyết oxy của xeri để phân hủy nước.
Vấn đề bảo mật
Trong lĩnh vực công nghệ nano, các hạt nano cerium dioxide (nanocerium) đã được nghiên cứu rộng rãi vì đặc tính kháng khuẩn và chống oxy hóa của chúng. Điều này khiến nó trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn để sử dụng trong kem chống nắng, đặc biệt khi so sánh với kẽm oxit và titan dioxit.
Phần kết luậnTóm lại, xeri oxit được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp do tính chất dẫn điện độc đáo của nó. Các khuyết tật oxy đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cải thiện độ dẫn điện của nó và cũng thúc đẩy sự phát triển của nhiều công nghệ. Trong tương lai, liệu xeri dioxit có phát huy nhiều tiềm năng và giá trị hơn trong nhiều ứng dụng hơn không?
