Оксид церия(IV)

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	InChI=1S/Ce.2O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	79089
ChemSpider	8395107
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Оксид церия(IV), диоксид церия, двуокись церия — химическое соединение церия и кислорода с формулой ${\displaystyle {\ce {CeO2}}}$. При нормальных условиях — бледно-жёлтый, розоватый или белый тугоплавкий порошок.

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.

Диоксид церия обладает энзимоподобными свойствами и может ускорять биохимические реакции, стимулировать деление стволовых клеток, ускорять заживление ран при диабетических язвах стопы, снижать концентрацию медиаторов воспаления и способствовать выработке противовоспалительных цитокинов и так далее[1].

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[2] 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.

См. также

• Оксид церия(III)

Примечания

1. Владимир Иванов Живительный церий Архивная копия от 12 июня 2021 на Wayback Machine // Наука и жизнь, 2021, № 6. — с. 2-9
2. Оксид церия (IV)  (рус.). Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 6 июня 2023. Архивировано 10 апреля 2023 года.

Литература

• Поляков Станислав Андреевич, Гусаков Алексей Александрович, Абашев Линар Мансурович, Бояринцев Александр Валентинович, Степанов Сергей Илларионович. Химия растворения оксида церия(IV) в карбонатно-фторидных средах // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — Т. 30, вып. 6 (175). — С. 8–10. — ISSN 1506-2017.
• Халипова О. С., Кузнецова С. А., Козик В. В. Адсорбционные свойства оксида церия(IV) // Ползуновский вестник. — 2013. — Вып. 1. — С. 74–77. — ISSN 2072-8921.
• Мышкина А. В. Наночастицы оксида церия с модифицированной кислородной нестехиометрией: структура, оптические свойства и каталитическая активность (рус.). — Екатеринбург, 2022.
• Колпачева Н. А. Формирование и атомное строение наночастиц никеля в матрице фталоцианина и платины на подложке оксида церия (рус.). — Ростов-на-Дону, 2018.

Ссылки

• Сайт, посвящённый диоксиду церия.