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Óxido de cerio (III)

El óxido de cerio (III) , también conocido como óxido de cerio , trióxido de cerio , sesquióxido de cerio , óxido ceroso o trióxido de dicerio , es un óxido del cerio , un metal de tierras raras . Tiene fórmula química Ce 2 O 3 y es de color amarillo dorado.

Aplicaciones

Catalizadores de motor y escape.

El óxido de cerio se utiliza como catalizador para minimizar las emisiones de CO en los gases de escape de los vehículos de motor.

Cuando hay escasez de oxígeno, el monóxido de carbono reduce el óxido de cerio (IV) a óxido de cerio (III):

2 CeO 2 + CO → Ce 2 O 3 + CO 2

Cuando hay un excedente de oxígeno, el proceso se invierte y el óxido de cerio (III) se oxida a óxido de cerio (IV):

2 Ce 2 O 3 + O 2 → 4 CeO 2

Las principales aplicaciones automotrices del óxido de cerio (III) son como convertidor catalítico para la oxidación de las emisiones de CO y NO x en los gases de escape de los vehículos de motor [1] [2] y, en segundo lugar, el óxido de cerio se utiliza como aditivo de combustible para el diésel. combustibles , lo que da como resultado una mayor eficiencia del combustible y una disminución de las emisiones de partículas derivadas de hidrocarburos , [3] sin embargo, los efectos sobre la salud del escape de los motores que contienen óxido de cerio son un punto de estudio y disputa. [4] [5] [6]

División del agua

El ciclo de óxido de cerio (IV)-óxido de cerio (III) o ciclo CeO 2 /Ce 2 O 3 es un proceso termoquímico de división de agua de dos pasos basado en óxido de cerio (IV) y óxido de cerio (III) para la producción de hidrógeno . [7]

Fotoluminiscencia

El óxido de cerio (III) combinado con óxido de estaño (II) (SnO) en forma cerámica se utiliza para la iluminación con luz ultravioleta. Absorbe luz con una longitud de onda de 320 nm y emite luz con una longitud de onda de 412 nm. [8] Esta combinación de óxido de cerio (III) y óxido de estaño (II) es rara y sólo se obtiene con dificultad a escala de laboratorio. [ cita necesaria ]

Producción

El óxido de cerio (III) se produce mediante la reducción del óxido de cerio (IV) con hidrógeno a aproximadamente 1400 °C (2550 °F). Las muestras producidas de esta manera se oxidan lentamente con el aire hasta obtener dióxido a temperatura ambiente. [9]

Referencias

  1. ^ Bleiwas, DI (2013). Potencial de recuperación del cerio contenido en convertidores catalíticos de automóviles. Reston, Va.: Departamento del Interior de EE. UU. , Servicio Geológico de EE. UU .
  2. ^ "El catalizador deNOx de Argonne comienza pruebas exhaustivas de escape de motores diésel". Archivado desde el original el 7 de septiembre de 2015 . Consultado el 2 de junio de 2014 .
  3. ^ "Explorando aditivos para combustibles de tamaño nanométrico. Los científicos de la EPA examinan los impactos de las nanopartículas en las emisiones de los vehículos y la contaminación del aire".
  4. ^ "Las nanopartículas utilizadas como aditivos en los combustibles diésel pueden viajar desde los pulmones al hígado, 18 de noviembre de 2011. Marshall University Research Corporation".
  5. ^ Parque, B.; Donaldson, K.; Duffin, R.; Tran, L.; Kelly, F.; Mudway, I.; Morín, JP; Invitado, R.; Jenkinson, P.; Samaras, Z.; Giannouli, M.; Kouridis, H.; Martín, P. (abril de 2008). "Evaluación de peligros y riesgos de un aditivo para combustible diésel a base de nanopartículas de óxido de cerio: un estudio de caso". Toxicol inhalado . 20 (6): 547–66. doi :10.1080/08958370801915309. PMID  18444008.
  6. ^ "Explorando aditivos para combustibles de tamaño nanométrico. Los científicos de la EPA examinan los impactos de las nanopartículas en las emisiones de los vehículos y la contaminación del aire".
  7. ^ Producción de hidrógeno a partir de ciclos de división de agua termoquímica solar. Archivado el 30 de agosto de 2009 en Wayback Machine .
  8. ^ Peplinski, DR; Wozniak, WT; Moser, JB (1980). "Estudios espectrales de nuevos luminóforos para porcelana dental". Revista de investigación dental . 59 (9): 1501-1509. doi :10.1177/00220345800590090801. PMID  6931128.
  9. ^ Y. Wetzel (1963). "Escandio, itrio, tierras raras". En G. Brauer (ed.). Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª edición . vol. 1. Nueva York, Nueva York: Prensa académica. pag. 1151.

enlaces externos