Influencia de la temperatura de reducción sobre el comportamiento redox del óxido de cero

Resumen

El dióxido de cerio presenta estructura de tipo fluorita que por eliminación de iones 02- genera fases no-estequiométricas Ce02-x (O < X < 0.5), en las que esencialmente se conserva la red catiónica. En presencia de O2, estas fases se reoxidan con facilidad hasta Ce02. Los tratamientos de reducción a muy alta temperatura, sin embargo, conducen a la formación de un sesquióxido hexagonal, Ce203-A. Esta peculiaridad estructural podría estar en el origen del cambio de comportamiento redox observado en el óxido de cerio reducido a altas temperaturas. Con ayuda de las técnicas de Oxidación en Pulsos de 02(5%)/He a 298 K, OTP-CT, DRX e IRTF, en el presente trabajo se ha investigado el comportamiento redox del óxido de cerio fuertemente reducido. Además de los experimentos de reoxidación con O2/ se ha estudiado la reactividad del Ce203 frente a la atmósfera ambiente (O2 y H2O), y frente a vapor de agua exento de O2. A partir de los resultados obtenidos se propone un modelo que justifica el conjunto de nuestras observaciones. Según dicho modelo, en contacto con oxígeno, el Ce203-A genera una fase oxidada superficial, amorfa, la cual actuaría como barrera para el transporte de oxígeno o vapor de agua, protegiéndolo de su completa oxidación o hidratación. En ausencia de O2, por el contrario, la reacción del Ce203-A con vapor de H2O da lugar a su transformación en Ce(OH)3, fase que posteriormente, en virtud de una reacción de dismutación en estado sólido, evoluciona hasta Ce02.