Latar Belakang dan Keadaan Umum
Unsur nadir bumiialah papan lantai IIIB scandium, yttrium dan lanthanum dalam jadual berkala.Terdapat elemen l7.Nadir bumi mempunyai sifat fizikal dan kimia yang unik dan telah digunakan secara meluas dalam industri, pertanian dan bidang lain.Ketulenan sebatian nadir bumi secara langsung menentukan sifat khas bahan tersebut.Ketulenan bahan nadir bumi yang berbeza boleh menghasilkan bahan seramik, bahan pendarfluor dan bahan elektronik dengan keperluan prestasi yang berbeza.Pada masa ini, dengan pembangunan teknologi pengekstrakan nadir bumi, sebatian nadir bumi bersih memberikan prospek pasaran yang baik, dan penyediaan bahan nadir bumi berprestasi tinggi mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk sebatian nadir bumi bersih.Kompaun serium mempunyai pelbagai kegunaan, dan kesannya dalam kebanyakan aplikasi adalah berkaitan dengan ketulenan, sifat fizikal dan kandungan kekotorannya.Dalam pengedaran unsur nadir bumi, serium menyumbang kira-kira 50% daripada sumber nadir bumi ringan.Dengan peningkatan penggunaan serium ketulenan tinggi, keperluan indeks kandungan bukan nadir bumi untuk sebatian serium adalah lebih tinggi dan lebih tinggi.Cerium oksidaialah ceric oxide, nombor CAS ialah 1306-38-3, formula molekul ialah CeO2, berat molekul: 172.11;Cerium oksida ialah oksida paling stabil bagi unsur nadir bumi serium.Ia adalah pepejal kuning pucat pada suhu bilik dan menjadi lebih gelap apabila dipanaskan.Cerium oksida digunakan secara meluas dalam bahan bercahaya, pemangkin, serbuk penggilap, pelindung UV dan aspek lain kerana prestasinya yang sangat baik.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ia telah membangkitkan minat ramai penyelidik.Penyediaan dan prestasi cerium oksida telah menjadi tumpuan penyelidikan dalam beberapa tahun kebelakangan ini.
Proses pengeluaran
Kaedah 1: Kacau pada suhu bilik, tambah larutan natrium hidroksida 5.0mol/L kepada larutan serium sulfat 0.1mol/L, laraskan nilai pH menjadi lebih besar daripada 10, dan tindak balas pemendakan berlaku.Sedimen dipam, dibasuh beberapa kali dengan air ternyahion, dan kemudian dikeringkan dalam ketuhar 90 ℃ selama 24 jam.Selepas mengisar dan menapis (saiz zarah kurang daripada 0.1mm), serium oksida diperoleh dan diletakkan di tempat yang kering untuk penyimpanan tertutup.Kaedah 2: Mengambil serium klorida atau serium nitrat sebagai bahan mentah, melaraskan nilai pH kepada 2 dengan air ammonia, menambah oksalat untuk mendakan serium oksalat, selepas pemanasan, pengawetan, pengasingan dan basuh, pengeringan pada 110 ℃, kemudian dibakar kepada serium oksida pada 900 ~ 1000 ℃.Serium oksida boleh diperolehi dengan memanaskan campuran serium oksida dan serbuk karbon pada 1250 ℃ dalam suasana karbon monoksida.
Permohonan
Cerium Oxide digunakan untuk bahan tambahan industri kaca, bahan pengisar kaca plat, dan telah diperluaskan kepada kaca pengisaran kaca, kanta optik, kinescope, pelunturan, penjelasan, kaca sinaran ultraungu dan penyerapan wayar elektronik, dan sebagainya.Ia juga digunakan sebagai anti-reflektor untuk kanta cermin mata, dan cerium digunakan untuk membuat cerium titanium kuning untuk membuat kaca kuning muda.Bahagian hadapan pengoksidaan nadir bumi mempunyai pengaruh tertentu ke atas penghabluran dan sifat seramik kaca dalam sistem CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Hasil penyelidikan menunjukkan bahawa penambahan bahagian hadapan pengoksidaan yang sesuai adalah berfaedah untuk meningkatkan kesan penjelasan cecair kaca, menghilangkan buih, menjadikan struktur kaca padat, dan meningkatkan sifat mekanikal dan rintangan alkali bahan.Jumlah penambahan optimum serium oksida ialah 1.5, apabila ia digunakan dalam sayu seramik dan industri elektronik sebagai penembus seramik piezoelektrik.Ia juga digunakan dalam pembuatan pemangkin aktiviti tinggi, penutup pijar lampu gas, skrin pendarfluor sinar-X (terutamanya digunakan dalam agen penggilap kanta).Serbuk penggilap serium nadir bumi digunakan secara meluas dalam kamera, kanta kamera, tiub gambar TELEVISYEN, kanta, dan sebagainya.Ia juga boleh digunakan dalam industri kaca.Cerium oksida dan titanium dioksida boleh digunakan bersama untuk membuat kaca berwarna kuning.Cerium oksida untuk penyahwarnaan kaca mempunyai kelebihan prestasi yang stabil pada suhu tinggi, harga rendah dan tiada penyerapan cahaya yang boleh dilihat.Di samping itu, serium oksida ditambah kepada kaca yang digunakan dalam bangunan dan kereta untuk mengurangkan penghantaran cahaya ultraungu.Untuk penghasilan bahan bercahaya nadir bumi, serium oksida ditambah sebagai pengaktif dalam fosfor tiga warna nadir bumi yang digunakan dalam bahan bercahaya lampu penjimatan tenaga dan fosfor yang digunakan dalam penunjuk dan pengesan sinaran.Cerium oksida juga merupakan bahan mentah untuk penyediaan logam serium.Di samping itu, dalam bahan semikonduktor, pigmen gred tinggi dan pemeka kaca fotosensitif, penulen ekzos automotif telah digunakan secara meluas.Pemangkin untuk penulenan ekzos kereta terutamanya terdiri daripada pembawa seramik (atau logam) sarang lebah dan salutan permukaan diaktifkan.Salutan yang diaktifkan terdiri daripada kawasan gamma-trioksida yang besar, jumlah oksida yang sesuai yang menstabilkan kawasan permukaan, dan logam dengan aktiviti pemangkin yang tersebar di dalam salutan.Untuk mengurangkan Pt mahal, dos Rh, meningkatkan dos Pd adalah agak murah, mengurangkan kos pemangkin tanpa mengurangkan pemangkin penulenan ekzos kereta di bawah premis pelbagai prestasi, biasa digunakan Pt.Pd.Pengaktifan salutan pemangkin ternary Rh, biasanya kaedah rendaman jumlah untuk menambah sejumlah serium oksida dan lanthanum oksida, membentuk kesan pemangkin nadir bumi yang sangat baik.Pemangkin ternari logam berharga.Lanthanum oksida dan serium oksida digunakan sebagai tambahan untuk meningkatkan prestasi ¦ A-Alumina menyokong mangkin logam mulia.Menurut penyelidikan, mekanisme pemangkin cerium oksida dan lanthanum oksida adalah terutamanya untuk meningkatkan aktiviti pemangkin salutan aktif, secara automatik menyesuaikan nisbah bahan api udara dan pemangkin, dan meningkatkan kestabilan haba dan kekuatan mekanikal pembawa.