சீரியம்(IV) ஆக்சைடு-சீரியம்(III) ஆக்சைடு சுழற்சி

சீரியம்(IV) ஆக்சைடு-சீரியம்(III) ஆக்சைடு சுழற்சி (Cerium(IV) oxide–Cerium(III) oxide cycle) என்பது ஐதரசனை உற்பத்தி செய்ய பயன்படும் இருபடிநிலை வெப்பவேதியியல் செயல்முறையாகும். CeO2/Ce2O3 என்ற குறியீட்டுப் பெயராலும் இச்சுழற்சி குறிப்பிடப்படுகிறது. இச்செயல்முறையில் சீரியம்(IV) ஆக்சைடு, சீரியம்(III) ஆக்சைடு ஆகிய சேர்மங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன^[1]. சீரியம் சார்ந்த இச்சுழற்சி இரண்டு படிகளில் ஐதரசன் மற்றும் ஆக்சிசன் ஆகியவற்றை பிரித்தெடுக்கிறது, இதனால் உயர் வெப்பநிலை வாயு பிரிப்பு தேவைக்கதிகமாக கிடைக்கிறது.

விளக்கம்

இந்த வெப்ப வேதியியல் இருபடி நீர் பிரிப்புச் செயல்முறை ஒடுக்க ஏற்ற் வேதி வினைகளைப் பயன்படுத்துகிறது :^[2].

பிரிகை: 2CeO2 → Ce2O3 + 0.5 O2
நீராற்பகுப்பு: Ce2O3 + H2O → 2CeO2 + H2

முதலாவது வெப்பங்கொள் வினையில் சீரியம்(IV) ஆக்சைடு 2000 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையில் மந்த வாயுச் சூழல் மற்றும் 100-200 மில்லிபார் அழுத்தத்தில் சீரியம்(III) ஆக்சைடு மற்றும் ஆக்சிசனாகப் பிரிகையடைகிறது. இரண்டாவது வெப்ப உமிழ்வினையில் சீரியம்(III) ஆக்சைடு 400 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலையில் ஒரு நிலையான உலையில் நீருடன் வினைபுரிந்து ஐதரசன் மற்றும் சீரியம்(IV) ஆக்சைடு ஆகியவற்றைக் கொடுக்கிறது.

மேற்கோள்கள்

[1] Hydrogen production from solar thermochemical water splitting cycles பரணிடப்பட்டது ஆகத்து 30, 2009 at the வந்தவழி இயந்திரம்

[2] High-Flux solar-driven thermochemical dissociation of CO2 and H2O using nonstoichiometric ceria

[1]

[2]