大表面積酸化セリウム 説明
大表面積酸化セリウムは、表面露出と反応性を最大化するように設計されたナノ結晶材料であり、様々な触媒用途や環境用途において高い価値を発揮します。その重要な特性は高い比表面積であり、多くの場合、ゾル-ゲル合成、水熱処理、沈殿技術、それに続く制御された焼成などの方法によって達成される。この表面積の増大により、化学反応に利用可能な活性サイトの数が増加し、材料の触媒効率が大幅に向上する。
酸化セリウム(CeO₂)の最も重要な特徴の1つは、Ce⁴⁺とCe³⁺の酸化状態を切り替える能力である。この酸化還元反応の柔軟性により、この材料は酸素を容易に貯蔵・放出することができ、酸化還元(酸化還元)反応において非常に効果的である。 高表面積の形態でより多く見られる酸素空孔の存在は、その触媒特性と酸素緩衝特性をさらに高める。これらの空孔は、CO酸化、NOx還元、炭化水素処理などの反応において重要な役割を果たす。
さらに、大きな表面積を持つ酸化セリウムは、優れた熱安定性と耐シンタリング性を示し、多孔質構造と高温での反応性を維持するのに役立ちます。 このため、自動車用触媒コンバーター、燃料電池、高温酸化触媒などの過酷な使用環境に適しています。また、その物理化学的安定性と調整可能な表面化学は、生物医学、センシング、エネルギー貯蔵用途での使用もサポートしている。
大表面積用途の酸化セリウム
1.自動車用触媒コンバーター:酸素バッファーとして働き、酸化還元反応をサポートすることで、自動車の排気システムにおけるCO、NOx、炭化水素の排出を削減する。
2.三元触媒(TWC):変動する空燃比下での酸素貯蔵・放出挙動を改善することで、TWCにおける白金族金属の性能を向上させる。
3.燃料電池:固体酸化物形燃料電池(SOFC)の電解質またはカソード材料として使用され、イオン伝導性と耐熱性が重要視される。
4.CO酸化およびVOC処理:工業用空気浄化システムにおいて、一酸化炭素および揮発性有機化合物を酸化するための触媒または担体として使用される。
5.水-ガスシフト反応:水-ガスシフト反応におけるCO転化を促進し、水素製造の触媒または助触媒として機能する。
6.水素貯蔵・発生:酸素を効率的に貯蔵・放出する能力により、水素関連技術の一翼を担う。
7.紫外線吸収剤と日焼け止め剤:有害な紫外線を遮断する能力により、紫外線吸収剤として化粧品や塗料に利用されている。
8.生物医学的応用:生体適合性と酸化還元活性により、抗酸化療法、ドラッグデリバリー、バイオセンシングへの応用が検討されている。
9.センサーとガス検知:周囲の酸素濃度の変化に敏感であるため、酸素センサーやガスセンサーに使用される。
10.エネルギー貯蔵:安定性と表面特性から、リチウムイオン電池やスーパーキャパシタの材料として検討されている。
大表面積酸化セリウムの包装
当社の製品は、材料の寸法に基づいて様々なサイズのカスタマイズされたカートンに梱包されています。小さな商品はPP箱にしっかりと梱包され、大きな商品は特注の木箱に入れられます。梱包のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中に最適な保護を提供します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。
参考のため、梱包の詳細をご確認ください。
製造工程
1.試験方法
(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。
(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。
(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。
(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。
(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。
詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。
Q1.なぜ酸化セリウムでは表面積が大きいことが重要なのですか?
表面積が大きいと、化学反応に利用できる活性サイトの数が増え、触媒作用、酸化、その他の表面依存プロセスにおける材料の効率が向上します。
Q2.主な特性は何ですか?
高い酸素貯蔵容量、優れた酸化還元挙動(Ce⁴⁺/Ce³⁺サイクル)、熱安定性、強い焼結抵抗性、良好な化学的耐久性。
Q3.一般的にどのように合成されますか?
一般的な方法としては、ゾル-ゲル法、水熱合成法、沈殿法、燃焼法などがあり、その後、多孔性とナノ構造を保持するために制御された焼成が行われます。
競合製品との性能比較表
大表面積酸化セリウムと競合触媒の比較
特性
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高表面積CeO₂触媒
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従来のCeO₂触媒
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BET比表面積 (m²/g)
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120-150
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50-80
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酸素貯蔵量(OSC、μmol O₂/g)
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600-750
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200-400
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熱安定性(℃)
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1000-1100
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800-950
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消灯温度T50 (°C)
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220-240
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280-320
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触媒効率
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高い
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中程度
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関連情報
1.一般的な調製法
硝酸セリウムや塩化セリウムのようなセリウム塩を水に溶かし、pHと温度を制御しながら水酸化アンモニウムや炭酸ナトリウムのような塩基と反応させ、水酸化セリウムまたは炭酸セリウム前駆体を形成する;この前駆体を濾過し、洗浄して不純物を除去し、低温で乾燥させ、適度な温度(通常は300℃~500℃)で焼成することで、高い多孔率と表面積を持つナノ構造の酸化セリウムが形成されるが、焼成パラメーターを注意深く制御することで、触媒性能の向上に不可欠な所望のナノ構造と表面特性を保持することができる。