تطبيق أكسيد السيريوم النانوي في البوليمر

تعمل مادة النانو سيريا على تحسين مقاومة البوليمر للشيخوخة فوق البنفسجية.

يتميز التركيب الإلكتروني 4f لـ Nano-CeO2 بحساسية عالية لامتصاص الضوء، ويقع نطاق الامتصاص غالبًا في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (200-400 نانومتر)، مما يُقلل من امتصاص الضوء المرئي، ويتمتع بنفاذية جيدة. وقد استُخدم مسحوق CeO2 فائق الصغر العادي لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية في صناعة الزجاج: يتميز مسحوق CeO2 فائق الصغر بحجم جسيمات أقل من 100 نانومتر بقدرة امتصاص ممتازة للأشعة فوق البنفسجية، بالإضافة إلى قدرته على الحماية. ويمكن استخدامه في ألياف الحماية من الشمس، وزجاج السيارات، والطلاء، ومستحضرات التجميل، والأفلام، والبلاستيك، والأقمشة، وغيرها. كما يمكن استخدامه في المنتجات الخارجية المعرضة للعوامل الجوية، لتحسين مقاومتها للعوامل الجوية، وخاصةً في المنتجات ذات متطلبات الشفافية العالية، مثل البلاستيك الشفاف والورنيش.

يعمل أكسيد السيريوم النانوي على تحسين الاستقرار الحراري للبوليمر.

بسبب البنية الإلكترونية الخارجية الخاصة لـأكاسيد العناصر الأرضية النادرةتؤثر أكاسيد الأتربة النادرة، مثل ثاني أكسيد السيريوم (CeO2)، إيجابًا على الاستقرار الحراري للعديد من البوليمرات، مثل البولي بروبيلين (PP)، والبولي إيثيلين (PI)، والبوليسترين (Ps)، والنايلون 6، وراتنج الإيبوكسي، ومطاط السيليكون المرن (SBR)، والتي يمكن تحسينها بإضافة مركبات أتربة نادرة. وجد بنغ يالان وآخرون أنه عند دراسة تأثير ثاني أكسيد السيريوم النانوي (CeO2) على الاستقرار الحراري لمطاط السيليكون الميثيل إيثيل (MVQ)، يُمكن لثاني أكسيد السيريوم النانوي (CeO2) تحسين مقاومة تآكل المطاط السيليكوني الميثيل إيثيل (MVQ) للحرارة والهواء بشكل واضح. عند استخدام ثاني أكسيد السيريوم النانوي (CeO2) بجرعة 2 phr، يكون للخصائص الأخرى لثاني أكسيد السيريوم الميثيل (MVQ) تأثير ضئيل على مقاومة تآكل المطاط السيليكوني الميثيل إيثيل (MVQ)، ولكن مقاومته للحرارة جيدة.

أكسيد السيريوم النانوي يحسن توصيل البوليمر

إن إدخال نانو-CeO2 في البوليمرات الموصلة يمكن أن يحسن بعض خصائص المواد الموصلة، مما قد يكون له قيمة تطبيقية محتملة في الصناعة الإلكترونية. للبوليمرات الموصلة استخدامات عديدة في مختلف الأجهزة الإلكترونية، مثل البطاريات القابلة لإعادة الشحن، وأجهزة الاستشعار الكيميائية، وما إلى ذلك. يُعد البولي أنيلين أحد البوليمرات الموصلة عالية الاستخدام. لتحسين خصائصه الفيزيائية والكهربائية، مثل التوصيل الكهربائي، والخصائص المغناطيسية، والإلكترونيات الضوئية، غالبًا ما يتم خلط البولي أنيلين مع مكونات غير عضوية لتكوين مركبات نانوية. قام ليو ف وآخرون بإعداد سلسلة من مركبات البولي أنيلين/نانو-CeO2 بنسب مولية مختلفة عن طريق البلمرة في الموقع وتطعيم حمض الهيدروكلوريك. قام تشوانغ ف ي وآخرون بإعداد جسيمات نانوية مركبة من البولي أنيلين/CeO2 ذات بنية النواة والقشرة. وقد وجد أن موصلية الجسيمات المركبة تزداد مع زيادة النسبة المولية للبولي أنيلين/CeO2، ووصلت درجة البروتون إلى حوالي 48.52٪. يُعدّ أكسيد السيريوم النانوي مفيدًا أيضًا لبوليمرات موصلة أخرى. تُستخدم مركبات أكسيد السيريوم/بولي بيرول التي أعدها جاليمبيك أ. وألفيس أو. إل. كمواد إلكترونية، وقد قام فيجاياكومار ج. وآخرون بخلط أكسيد السيريوم النانوي في كوبوليمر فينيليدين فلوريد-هكسافلوروبروبيلين. ويتم تحضير مادة قطب أيون الليثيوم ذات الموصلية الأيونية الممتازة.

المؤشر الفني للنانوأكسيد السيريوم