氯化铈（CeCl₃）是一种重要的稀土氯化物，广泛应用于冶金、材料、化工、生物医药等领域。以下是其核心作用及技术细节：
1. 冶金与合金改性
（1）钢铁冶炼

作用：脱氧脱硫：CeCl₃作为添加剂，与钢液中的氧、硫反应生成 Ce₂O₂S 复合夹杂，减少硫的偏析（硫含量可降至 0.005% 以下），提高钢的韧性和抗腐蚀性能。
细化晶粒：Ce³⁺吸附于晶界，抑制奥氏体晶粒长大（如在 Q345 钢中添加 0.01%~0.03% Ce，晶粒尺寸从 12μm 细化至 8μm）。
典型添加量：0.01%~0.05%（质量分数）。
（2）铝合金

应用：铸造铝合金（如 A356）中添加 0.1%~0.3% CeCl₃，减少气孔和热裂倾向，提高流动性（填充长度增加 15%~20%）。
与钛（Ti）复合使用可协同细化晶粒（Ce:Ti=1:0.5 时，晶粒尺寸减小 30%）。
（3）镁合金

作用：形成 Mg₉Ce 强化相，提升室温和高温强度（如 AZ91D 合金中添加 0.5% Ce，屈服强度从 160MPa 增至 190MPa）。
改善耐腐蚀性（腐蚀速率降低 40%）。
2. 催化剂与化工
（1）有机合成

示例：CeCl₃催化 CO₂与环氧化物合成环状碳酸酯（转化率 > 95%，选择性 98%）。
在傅克酰基化反应中作为路易斯酸，提高反应速率（如苯与乙酰氯反应，产率 92%）。
（2）光催化

应用：掺杂 Ce³⁺的 TiO₂光催化剂，增强可见光吸收（带隙从 3.2eV 降至 2.8eV），降解有机污染物（如甲醛去除率提升 50%）。
机制：Ce³⁺作为电子陷，延长载流子寿命。