Церий

Церий (Ce, Z=58) — наиболее распространённый лантанид (содержание в земной коре 66 ppm — больше, чем у меди) и основной по объёму производства редкоземельный металл. Применяется в автомобильных нейтрализаторах (CeO₂ как кислородный буфер), в УФ-поглощающих стёклах, полирующих порошках и как катализатор крекинга.

CeO₂ (диоксид церия, «церит») — наиболее промышленно значимое соединение. Способность Ce переключаться между Ce³⁺ и Ce⁴⁺ при изменении парциального давления кислорода (кислородная нестехиометрия CeO₂₋ₓ, 0 < x < 0.5) делает его уникальным кислородным буфером в автомобильных катализаторах. При богатой смеси Ce⁴⁺ → Ce³⁺ с выделением O (окисляет CO/HC); при бедной смеси обратная реакция. Буферная ёмкость кислорода у Ce-Zr смешанных оксидов (Ce₀.₅Zr₀.₅O₂): 40–60 мкмоль O₂/г при 400–800°C — 3–5-кратное улучшение по сравнению с чистым CeO₂ при синергии с Zr.

Полировальный порошок CeO₂: химико-механическое полирование (CMP) стекла суспензией 0,1–5 мкм CeO₂ при pH 9–11 — стандарт для оптической полировки и производства дисплейных стёкол. Скорость полирования CeO₂ в 10–20 раз выше, чем SiO₂ или Al₂O₃, из-за химического взаимодействия Ce-O-Si на поверхности стекла (cerium-glass tooth mechanism). УФ-поглощение: CeO₂ поглощает УФ до 380 нм — добавка 0,1–2% CeO₂ в стекло для автомобильных ветровых стёкол блокирует 95% УФ-В и защищает кожу от солнечных ожогов.