氧化镧铈

氧化镧铈作为典型的稀土复合氧化物，具有以下核心特性：

• 储氧能力：Ce⁴⁺还原释放晶格氧（600℃时氧扩散系数＞10^-8 cm²/s）
• 离子导电：800℃时离子电导率＞01 S/cm（燃料电池电解质材料）
• 光响应性：紫外光区强吸收（带隙≈3.2 eV），可见光催化活性

化学特性：

• 氧化还原性：Ce⁴⁺/Ce³⁺可逆转换（氧存储能力OSC＞500 μmol O₂/g）
• 酸碱性：表面呈弱碱性（等电点pH≈8.5）
• 热稳定性：空气中稳定至1400℃（高温下可能发生相分离）
• 缺陷特性：氧空位形成能低（5-1.2 eV）

应用领域：

环境催化

• 汽车尾气净化：三效催化剂（TWC）关键组分，CO转化率＞95%@400℃
• VOCs处理：甲苯完全氧化温度比纯CeO₂降低50-80℃
• SO_x/NO_x去除：硫耐受性优于纯铈基材料

能源材料

• 固体氧化物燃料电池：电解质材料（800℃功率密度＞5 W/cm²）
• 制氢催化剂：乙醇蒸汽重整制氢选择性＞90%
• 太阳能热化学循环：两步式水分解制氢材料

功能材料

• 化学机械抛光：集成电路铜互连CMP浆料（表面粗糙度＜5nm）
• 紫外屏蔽剂：防晒化妆品添加剂（UV-A区吸收率＞95%）
• 气体传感器：CO₂传感灵敏度比传统材料高3-5倍