Priekšvēsture un vispārējā situācija
Retzemju elementiir IIIB skandija, itrija un lantāna grīdas dēļi periodiskajā tabulā.Ir l7 elementi.Retzemēm ir unikālas fizikālās un ķīmiskās īpašības, un tās ir plaši izmantotas rūpniecībā, lauksaimniecībā un citās jomās.Retzemju savienojumu tīrība tieši nosaka materiālu īpašās īpašības.Dažādas tīrības retzemju materiāli var ražot keramikas materiālus, fluorescējošus materiālus un elektroniskus materiālus ar atšķirīgām veiktspējas prasībām.Pašlaik, attīstoties retzemju ieguves tehnoloģijai, tīriem retzemju savienojumiem ir labas tirgus izredzes, un augstas veiktspējas retzemju materiālu sagatavošana izvirza augstākas prasības tīriem retzemju savienojumiem.Cērija savienojumam ir plašs lietojumu klāsts, un tā iedarbība lielākajā daļā lietojumu ir saistīta ar tā tīrību, fizikālajām īpašībām un piemaisījumu saturu.Retzemju elementu izplatībā cērijs veido aptuveni 50% no vieglajiem retzemju resursiem.Pieaugot augstas tīrības pakāpes cērija izmantošanai, prasība pēc neretzemju satura indeksa cērija savienojumiem ir arvien augstāka.Cērija oksīdsir cera oksīds, CAS numurs ir 1306-38-3, molekulārā formula ir CeO2, molekulmasa: 172,11;Cērija oksīds ir visstabilākais retzemju elementa cērija oksīds.Tā ir gaiši dzeltena cieta viela istabas temperatūrā un kļūst tumšāka, karsējot.Cērija oksīds tiek plaši izmantots luminiscējošos materiālos, katalizatoros, pulēšanas pulveros, UV aizsargekrānos un citos aspektos, pateicoties tā izcilajai veiktspējai.Pēdējos gados tas ir izraisījis daudzu pētnieku interesi.Cērija oksīda sagatavošana un darbība pēdējos gados ir kļuvusi par pētniecības karsto punktu.
Ražošanas process
1. metode: samaisiet istabas temperatūrā, pievienojiet nātrija hidroksīda šķīdumu 5,0 mol/l cērija sulfāta šķīdumam ar 0,1 mol/l, noregulējiet pH vērtību, lai tā būtu lielāka par 10, un notiek izgulsnēšanās reakcija.Nogulsnes tika sūknētas, vairākas reizes mazgātas ar dejonizētu ūdeni un pēc tam žāvētas 90 ℃ krāsnī 24 stundas.Pēc slīpēšanas un filtrēšanas (daļiņu izmērs mazāks par 0,1 mm) iegūst cērija oksīdu un ievieto sausā vietā slēgtai uzglabāšanai.2. metode: cērija hlorīda vai cērija nitrāta kā izejvielu ņemšana, pH vērtības noregulēšana uz 2 ar amonjaka ūdeni, oksalāta pievienošana, lai nogulsnētu cērija oksalātu, pēc karsēšanas, konservēšanas, atdalīšanas un mazgāšanas, žāvēšana 110 ℃, pēc tam sadedzināšana līdz cērija oksīdam 900 temperatūrā. ~ 1000 ℃.Cērija oksīdu var iegūt, karsējot cērija oksīda un oglekļa pulvera maisījumu 1250 ℃ temperatūrā oglekļa monoksīda atmosfērā.
Pieteikums
Cērija oksīdu izmanto stikla rūpniecības piedevām, plākšņu stikla slīpēšanas materiāliem, un tas ir attiecināts arī uz stiklu slīpēšanas stikliem, optiskajām lēcām, kineskopu, balināšanu, dzidrināšanu, ultravioletā starojuma stiklu un elektronisko vadu absorbciju utt.To izmanto arī kā briļļu lēcu pretatstarotāju, un cēriju izmanto cērija titāna dzeltenuma iegūšanai, lai stikls kļūtu gaiši dzeltens.Retzemju oksidācijas frontei ir noteikta ietekme uz stikla keramikas kristalizāciju un īpašībām CaO-MgO-AI2O3-SiO2 sistēmā.Pētījuma rezultāti liecina, ka atbilstošas oksidācijas frontes pievienošana ir izdevīga, lai uzlabotu stikla šķidruma dzidrināšanas efektu, novērstu burbuļus, padarītu stikla struktūru kompaktu un uzlabotu materiālu mehāniskās īpašības un sārmu izturību.Optimālais cērija oksīda pievienošanas daudzums ir 1,5, ja to izmanto keramikas glazūrā un elektroniskajā rūpniecībā kā pjezoelektrisko keramikas penetrantu.To izmanto arī augstas aktivitātes katalizatora, gāzes spuldžu kvēlspuldžu vāka, rentgena fluorescējošā ekrāna ražošanā (galvenokārt izmanto lēcu pulēšanas līdzeklī).Retzemju cērija pulēšanas pulveris tiek plaši izmantots kamerās, kameru objektīvos, TELEVĪZIJAS attēla caurulēs, objektīvos utt.To var izmantot arī stikla rūpniecībā.Cērija oksīdu un titāna dioksīdu var izmantot kopā, lai stikls kļūtu dzeltens.Cērija oksīdam stikla krāsas atkrāsošanai ir stabilas darbības priekšrocības augstā temperatūrā, zemas cenas un redzamās gaismas neuzsūkšanās.Turklāt ēkās un automašīnās izmantotajam stiklam tiek pievienots cērija oksīds, lai samazinātu ultravioletās gaismas caurlaidību.Retzemju luminiscējošu materiālu ražošanai cērija oksīdu kā aktivatoru pievieno retzemju trīskrāsu luminoforiem, ko izmanto energotaupības spuldžu luminiscējošajos materiālos, un luminoforiem, ko izmanto indikatoros un starojuma detektoros.Cērija oksīds ir arī izejviela metāla cērija pagatavošanai.Turklāt pusvadītāju materiālos, augstas kvalitātes pigmentos un gaismjutīgos stikla sensibilizatoros plaši tiek izmantots automobiļu izplūdes gāzu attīrītājs.Automobiļu izplūdes gāzu attīrīšanas katalizators galvenokārt sastāv no šūnveida keramikas (vai metāla) nesēja un virsmas aktivēta pārklājuma.Aktivizētais pārklājums sastāv no liela gamma-trioksīda laukuma, atbilstoša daudzuma oksīdu, kas stabilizē virsmas laukumu, un pārklājumā izkliedēta metāla ar katalītisko aktivitāti.Lai samazinātu dārgo Pt, Rh devu, palielināt Pd devu ir salīdzinoši lēti, samazināt katalizatora izmaksas, nesamazinot automašīnu izplūdes gāzu attīrīšanas katalizatorus saskaņā ar dažādu veiktspēju, parasti izmanto Pt.Pd.Rh trīskāršā katalizatora pārklājuma aktivizēšana, parasti pilnīgas iegremdēšanas metode, lai pievienotu noteiktu daudzumu cērija oksīda un lantāna oksīda, ir lielisks retzemju katalītiskais efekts.Trīskāršais dārgmetālu katalizators.Lantāna oksīds un cērija oksīds tika izmantoti kā palīglīdzekļi, lai uzlabotu ¦ A-alumīnija oksīda atbalstīto cēlmetālu katalizatoru darbību.Saskaņā ar pētījumu, cērija oksīda un lantāna oksīda katalītiskais mehānisms galvenokārt ir paredzēts, lai uzlabotu aktīvā pārklājuma katalītisko aktivitāti, automātiski pielāgotu gaisa un degvielas attiecību un katalīzi, kā arī uzlabotu nesēja termisko stabilitāti un mehānisko izturību.