Son illərdə üzvi sintezdə lantanoid reagentlərinin tətbiqi sıçrayışlar və məhdudiyyətlər yolu ilə inkişaf etmişdir. Bunların arasında bir çox lantanoid reagentlərinin karbon-karbon bağının əmələ gəlməsi reaksiyasında aşkar selektiv katalizə malik olduğu aşkar edilmişdir; eyni zamanda, bir çox lantanoid reagentlərinin üzvi oksidləşmə reaksiyalarında və funksional qrupları çevirmək üçün üzvi reduksiya reaksiyalarında əla xüsusiyyətlərə malik olduğu aşkar edilmişdir. Nadir torpaqların kənd təsərrüfatında istifadəsi Çin xüsusiyyətlərinə malik elmi tədqiqat nailiyyətidir və Çində kənd təsərrüfatı istehsalının artırılması üçün vacib bir tədbir kimi fəal şəkildə təbliğ edilmişdir. Nadir torpaq karbonatı müvafiq duzlar və karbon qazı əmələ gətirmək üçün turşuda asanlıqla həll olur və anion çirkləri daxil etmədən müxtəlif nadir torpaq duzları və komplekslərinin sintezində rahatlıqla istifadə edilə bilər. Məsələn, suda həll olan duzlar əmələ gətirmək üçün azot turşusu, xlorid turşusu, azot turşusu, perxlorik turşu və sulfat turşusu kimi güclü turşularla reaksiyaya girə bilər. Həll olunmayan nadir torpaq fosfatlarına və flüoridlərinə çevrilmək üçün fosfor turşusu və hidroflüor turşusu ilə reaksiyaya girə bilər. Bir çox üzvi turşu ilə reaksiyaya girərək uyğun nadir torpaq üzvi birləşmələri əmələ gətirirlər. Onlar həll olan mürəkkəb kationlar və ya mürəkkəb anionlar ola bilər və ya məhlulun dəyərindən asılı olaraq daha az həll olan neytral birləşmələr çökdürülür. Digər tərəfdən, nadir torpaq karbonatı kalsinasiya yolu ilə müvafiq oksidlərə parçalana bilər ki, bu da birbaşa bir çox yeni nadir torpaq materiallarının hazırlanmasında istifadə edilə bilər. Hazırda Çində nadir torpaq karbonatının illik istehsalı 10.000 tondan çoxdur ki, bu da bütün nadir torpaq mallarının dörddə birindən çoxunu təşkil edir ki, bu da nadir torpaq karbonatının sənaye istehsalı və tətbiqinin nadir torpaq sənayesinin inkişafında çox mühüm rol oynadığını göstərir.
Serium karbonat, C3Ce2O9 kimyəvi formuluna, molekulyar çəkisi 460, logP -7.40530, PSA 198.80000, qaynama temperaturu 760 mm civə sütununda 333.6ºC və alovlanma temperaturu 169.8ºC olan qeyri-üzvi birləşmədir. Nadir torpaq elementlərinin sənaye istehsalında serium karbonat, müxtəlif serium duzları və serium oksidi kimi müxtəlif serium məhsullarının hazırlanması üçün ara xammaldır. Geniş istifadə sahəsinə malikdir və vacib yüngül nadir torpaq məhsuludur. Hidratlaşdırılmış serium karbonat kristalı lantanit tipli bir quruluşa malikdir və onun SEM fotoşəkli göstərir ki, hidratlaşdırılmış serium karbonat kristalının əsas forması lopa kimidir və lopalar zəif qarşılıqlı təsirlərlə bir-birinə bağlanaraq ləçək kimi bir quruluş əmələ gətirir və quruluş boşdur, buna görə də mexaniki qüvvənin təsiri altında kiçik fraqmentlərə bölünmək asandır. Sənayedə ənənəvi olaraq istehsal olunan serium karbonatı hazırda quruduqdan sonra ümumi nadir torpaq elementlərinin yalnız 42-46%-ni təşkil edir ki, bu da serium karbonatının istehsal səmərəliliyini məhdudlaşdırır.
Bir növ aşağı su sərfiyyatı, sabit keyfiyyət, istehsal olunan serium karbonatının qurudulmasına və ya mərkəzdənqaçma qurutmadan sonra qurudulmasına ehtiyac yoxdur və nadir torpaqların ümumi miqdarı 72%-dən 74%-ə çata bilər və proses sadədir və yüksək ümumi nadir torpaq miqdarı olan serium karbonat hazırlamaq üçün tək mərhələli bir prosesdir. Aşağıdakı texniki sxem qəbul edilir: yüksək ümumi nadir torpaq miqdarı olan serium karbonat hazırlamaq üçün bir mərhələli metoddan istifadə olunur, yəni CeO240-90 q/L kütlə konsentrasiyası olan serium yem məhlulu 95°C-dən 105°C-yə qədər qızdırılır və serium karbonat çökdürmək üçün daimi qarışdırma altında ammonium bikarbonat əlavə edilir. Ammonium bikarbonatın miqdarı elə tənzimlənir ki, yem mayesinin pH dəyəri nəhayət 6,3-dən 6,5-ə qədər tənzimlənsin və əlavə sürəti yem mayesinin novdan tükənməməsi üçün uyğun olsun. Serium yem məhlulu ən azı serium xlorid sulu məhlulu, serium sulfat sulu məhlulu və ya serium nitrat sulu məhlulundan biridir. UrbanMines Tech. Co., Ltd. şirkətinin Tədqiqat və İnkişaf qrupu bərk ammonium bikarbonat və ya sulu ammonium bikarbonat məhlulu əlavə etməklə yeni sintez metodu tətbiq edir.
Serium karbonatından serium oksidi, serium dioksid və digər nanomaterialların hazırlanmasında istifadə etmək olar. Tətbiqləri və nümunələri aşağıdakılardır:
1. Ultrabənövşəyi şüaları və görünən işığın sarı hissəsini güclü şəkildə udan parıltı əleyhinə bənövşəyi şüşə. Adi soda-əhəng-silika üzən şüşənin tərkibinə əsasən, çəki faizi ilə aşağıdakı xammalları əhatə edir: silisium 72~82%, natrium oksid 6~15%, kalsium oksid 4~13%, maqnezium oksid 2~8%, alüminium 0~3%, dəmir oksid 0,05~0,3%, serium karbonat 0,1~3%, neodimium karbonat 0,4~1,2%, manqan dioksid 0,5~3%. 4 mm qalınlığında şüşənin görünən işıq keçiriciliyi 80%-dən çox, ultrabənövşəyi keçiriciliyi 15%-dən az və 568-590 nm dalğa uzunluqlarında 15%-dən az keçiriciliyi var.
2. Endotermik enerjiyə qənaət edən boya, doldurucu və plyonka əmələ gətirən materialın qarışdırılması ilə əmələ gəlməsi və doldurucu aşağıdakı xammalın çəkiyə görə hissələrə bölünməsi ilə əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunur: 20-35 hissə silisium dioksid və 8-20 hissə alüminium oksidi, 4-10 hissə titan oksidi, 4-10 hissə sirkonium, 1-5 hissə sink oksidi, 1-5 hissə maqnezium oksidi, 0,8-5 hissə silisium karbid, 0,02-0,5 hissə itrium oksidi və 0,01-1,5 hissə xrom oksidi, 0,01-1,5 hissə kaolin, 0,01-1,5 hissə nadir torpaq materialları, 0,8-5 hissə karbon qarası, hər xammalın hissəcik ölçüsü 1-5 μm-dir; Burada nadir torpaq materiallarına 0,01-1,5 hissə lantan karbonat, 0,01-1,5 hissə serium karbonat, 1,5 hissə praseodimium karbonat, 0,01-1,5 hissə praseodimium karbonat, 0,01-1,5 hissə neodimium karbonat və 0,01-1,5 hissə prometium nitrat daxildir; təbəqə əmələ gətirən material kalium natrium karbonatdır; kalium natrium karbonat eyni çəkidə kalium karbonat və natrium karbonatla qarışdırılır. Doldurucu və təbəqə əmələ gətirən materialın çəki qarışdırma nisbəti 2,5:7,5, 3,8:6,2 və ya 4,8:5,2-dir. Bundan əlavə, endotermik enerjiyə qənaət edən boyanın bir növ hazırlama üsulu aşağıdakı addımları əhatə etməklə xarakterizə olunur:
Addım 1, doldurucunun hazırlanması, əvvəlcə 20-35 hissə silisium, 8-20 hissə alüminium oksid, 4-10 hissə titan oksid, 4-10 hissə sirkonium və 1-5 hissə sink oksidi çəkiyə görə çəkilir. , 1-5 hissə maqnezium oksid, 0,8-5 hissə silisium karbid, 0,02-0,5 hissə itrium oksid, 0,01-1,5 hissə xrom trioksid, 0,01-1,5 hissə kaolin, 0,01-1,5 hissə nadir torpaq materialları və 0,8-5 hissə karbon qarası çəkilir və sonra doldurucu əldə etmək üçün qarışdırıcıda bərabər şəkildə qarışdırılır; burada nadir torpaq materialı 0,01-1,5 hissə lantan karbonat, 0,01-1,5 hissə serium karbonat, 0,01-1,5 hissə praseodimium karbonat, 0,01-1,5 hissə neodimium karbonat və 0,01-1,5 hissə prometium nitratdan ibarətdir;
Addım 2, film əmələ gətirən materialın hazırlanması, film əmələ gətirən material natrium kalium karbonatdır; əvvəlcə kalium karbonat və natrium karbonatı müvafiq olaraq çəkiyə görə çəkin və sonra film əmələ gətirən material əldə etmək üçün onları bərabər şəkildə qarışdırın; natrium kalium karbonat eyni çəkidə kalium karbonat və natrium karbonat qarışdırılır;
Addım 3, doldurucu və film materialının çəkiyə görə qarışdırma nisbəti 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 və ya 4,8: 5,2-dir və qarışıq bərabər şəkildə qarışdırılır və qarışıq əldə etmək üçün dağılır;
4-cü addımda qarışıq 6-8 saat ərzində top şəklində üyüdülür və sonra hazır məhsul süzgəcdən keçirilərək əldə edilir və süzgəcin torları 1-5 μm-dir.
3. Ultra incə serium oksidinin hazırlanması: Hidratlaşdırılmış serium karbonatından sələf kimi istifadə edərək, orta hissəcik ölçüsü 3 μm-dən az olan ultra incə serium oksidi birbaşa top frezeleme və kalsinasiya yolu ilə hazırlanmışdır. Əldə edilən məhsulların hamısı kubik flüorit quruluşuna malikdir. Kalsinasiya temperaturu artdıqca məhsulların hissəcik ölçüsü azalır, hissəcik ölçüsü paylanması daralır və kristallik artır. Lakin, üç fərqli şüşənin cilalama qabiliyyəti 900℃ ilə 1000℃ arasında maksimum dəyər göstərmişdir. Buna görə də, cilalama prosesi zamanı şüşə səthi maddələrinin təmizlənmə sürətinin hissəcik ölçüsündən, kristallikliyindən və cilalama tozunun səth aktivliyindən böyük təsirləndiyinə inanılır.