Posljednjih godina, primjena lantanidnih reagensa u organskoj sintezi razvila se skokovito. Među njima, mnogi lantanidni reagensi pokazali su očiglednu selektivnu katalizu u reakciji formiranja ugljik-ugljik veze; istovremeno, mnogi lantanidni reagensi pokazali su odlične karakteristike u reakcijama organske oksidacije i reakcijama organske redukcije za pretvaranje funkcionalnih grupa. Upotreba rijetkih zemalja u poljoprivredi je naučno istraživačko dostignuće s kineskim karakteristikama koje su postigli kineski naučni i tehnološki radnici nakon godina napornog rada i snažno se promovira kao važna mjera za povećanje poljoprivredne proizvodnje u Kini. Karbonat rijetkih zemalja lako se rastvara u kiselini, formirajući odgovarajuće soli i ugljikov dioksid, što se može pogodno koristiti u sintezi različitih soli i kompleksa rijetkih zemalja bez uvođenja anionskih nečistoća. Na primjer, može reagirati s jakim kiselinama kao što su dušična kiselina, klorovodična kiselina, perhlorna kiselina i sumporna kiselina, formirajući soli rastvorljive u vodi. Reagira s fosfornom kiselinom i fluorovodoničnom kiselinom, pretvarajući se u nerastvorljive fosfate i fluoride rijetkih zemalja. Reagira s mnogim organskim kiselinama, formirajući odgovarajuće organske spojeve rijetkih zemalja. Mogu biti rastvorljivi kompleksni kationi ili kompleksni anioni, ili se manje rastvorljivi neutralni spojevi talože ovisno o vrijednosti rastvora. S druge strane, rijetkozemni karbonat se može razložiti na odgovarajuće okside kalcinacijom, koji se mogu direktno koristiti u pripremi mnogih novih rijetkozemnih materijala. Trenutno je godišnja proizvodnja rijetkozemnog karbonata u Kini veća od 10.000 tona, što čini više od četvrtine svih rijetkozemnih proizvoda, što ukazuje na to da industrijska proizvodnja i primjena rijetkozemnog karbonata igra vrlo važnu ulogu u razvoju industrije rijetkozemnih elemenata.
Cerijum karbonat je neorganski spoj s hemijskom formulom C3Ce2O9, molekulskom težinom od 460, logP od -7,40530, PSA od 198,80000, tačkom ključanja od 333,6ºC na 760 mmHg i tačkom paljenja od 169,8ºC. U industrijskoj proizvodnji rijetkih zemalja, cerijum karbonat je međusirovina za pripremu različitih cerijum proizvoda kao što su različite cerijum soli i cerijum oksid. Ima širok spektar upotrebe i važan je laki proizvod rijetkih zemalja. Hidratizirani kristal cerijum karbonata ima strukturu tipa lantanita, a njegova SEM fotografija pokazuje da je osnovni oblik hidratiziranog kristala cerijum karbonata pahuljičast, a pahuljice su povezane slabim interakcijama i formiraju strukturu nalik laticama, a struktura je labava, pa se pod djelovanjem mehaničke sile lako cijepa na male fragmente. Cerijum karbonat koji se konvencionalno proizvodi u industriji trenutno ima samo 42-46% ukupnih rijetkih zemalja nakon sušenja, što ograničava efikasnost proizvodnje cerijum karbonata.
Niska potrošnja vode, stabilan kvalitet, proizvedeni cerijum karbonat ne treba sušiti nakon centrifugalnog sušenja, a ukupna količina rijetkih zemalja može doseći 72% do 74%, a proces je jednostavan i jednostepeni proces za pripremu cerijum karbonata sa visokom ukupnom količinom rijetkih zemalja. Usvaja se sljedeća tehnička shema: za pripremu cerijum karbonata sa visokom ukupnom količinom rijetkih zemalja koristi se jednostepena metoda, odnosno rastvor cerijuma sa masenom koncentracijom CeO240-90g/L se zagrijava na 95°C do 105°C, a amonijum bikarbonat se dodaje uz stalno miješanje da bi se istaložio cerijum karbonat. Količina amonijum bikarbonata se podešava tako da se pH vrijednost tečnosti za hranjenje konačno podesi na 6,3 do 6,5, a brzina dodavanja je pogodna tako da tečnost za hranjenje ne ističe iz korita. Rastvor cerijuma za hranjenje je barem jedan od vodenog rastvora cerijum hlorida, vodenog rastvora cerijum sulfata ili vodenog rastvora cerijum nitrata. Tim za istraživanje i razvoj UrbanMines Tech. Co., Ltd. usvaja novu metodu sinteze dodavanjem čvrstog amonijum bikarbonata ili vodenog rastvora amonijum bikarbonata.
Cerijum karbonat se može koristiti za pripremu cerijum oksida, cerijum dioksida i drugih nanomaterijala. Primjene i primjeri su sljedeći:
1. Ljubičasto staklo protiv odsjaja koje snažno apsorbira ultraljubičaste zrake i žuti dio vidljive svjetlosti. Na osnovu sastava običnog soda-kalc-silicijum float stakla, uključuje sljedeće sirovine u težinskim procentima: silicijum dioksid 72~82%, natrijum oksid 6~15%, kalcijum oksid 4~13%, magnezijum oksid 2~8%, aluminijum oksid 0~3%, željezni oksid 0,05~0,3%, cerijum karbonat 0,1~3%, neodimijum karbonat 0,4~1,2%, mangan dioksid 0,5~3%. Staklo debljine 4 mm ima propusnost vidljive svjetlosti veću od 80%, propusnost ultraljubičaste svjetlosti manju od 15% i propusnost na talasnim dužinama od 568-590 nm manju od 15%.
2. Endotermna boja za uštedu energije, karakterizirana time što se formira miješanjem punila i materijala koji formira film, a punilo se formira miješanjem sljedećih sirovina u težinskim dijelovima: 20 do 35 dijelova silicijum dioksida i 8 do 20 dijelova aluminijum oksida, 4 do 10 dijelova titanijum oksida, 4 do 10 dijelova cirkonijum dioksida, 1 do 5 dijelova cink oksida, 1 do 5 dijelova magnezijum oksida, 0,8 do 5 dijelova silicijum karbida, 0,02 do 0,5 dijelova itrijum oksida i 0,01 do 1,5 dijelova hrom oksida, 0,01-1,5 dijelova kaolina, 0,01-1,5 dijelova rijetkozemnih metala, 0,8-5 dijelova crnog ugljika, veličina čestica svake sirovine je 1-5 μm; pri čemu rijetkozemni materijali uključuju 0,01-1,5 dijelova lantan karbonata, 0,01-1,5 dijelova cerijum karbonata, 1,5 dijelova prazeodimijum karbonata, 0,01 do 1,5 dijelova prazeodimijum karbonata, 0,01 do 1,5 dijelova neodimijum karbonata i 0,01 do 1,5 dijelova prometijum nitrata; materijal koji formira film je kalijum natrijum karbonat; kalijum natrijum karbonat se miješa sa istom težinom kalijum karbonata i natrijum karbonata. Težinski odnos miješanja punila i materijala koji formira film je 2,5:7,5, 3,8:6,2 ili 4,8:5,2. Nadalje, vrsta metode pripreme endotermne boje za uštedu energije karakterizirana je time što obuhvata sljedeće korake:
Korak 1, priprema punila, prvo se odmjeri 20-35 dijelova silicijum dioksida, 8-20 dijelova aluminijum oksida, 4-10 dijelova titanijum oksida, 4-10 dijelova cirkonijum dioksida i 1-5 dijelova cink oksida po težini, 1 do 5 dijelova magnezijum oksida, 0,8 do 5 dijelova silicijum karbida, 0,02 do 0,5 dijelova itrijum oksida, 0,01 do 1,5 dijelova hrom trioksida, 0,01 do 1,5 dijelova kaolina, 0,01 do 1,5 dijelova rijetkih zemalja i 0,8 do 5 dijelova crnog ugljika, a zatim se ravnomjerno pomiješa u mikseru da se dobije punilo; pri čemu rijetkozemni materijal uključuje 0,01-1,5 dijelova lantan karbonata, 0,01-1,5 dijelova cerijum karbonata, 0,01-1,5 dijelova prazeodimijum karbonata, 0,01-1,5 dijelova neodimijum karbonata i 0,01-1,5 dijelova prometijum nitrata;
Korak 2, priprema materijala za formiranje filma, materijal za formiranje filma je natrijum kalijum karbonat; prvo se odmjere kalijum karbonat i natrijum karbonat po težini, a zatim se ravnomjerno pomiješaju da bi se dobio materijal za formiranje filma; natrijum kalijum karbonat je ista težina kalijum karbonata i natrijum karbonata;
U koraku 3, omjer miješanja punila i filmskog materijala po težini je 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 ili 4,8: 5,2, a smjesa se ravnomjerno miješa i dispergira da bi se dobila smjesa;
U koraku 4, smjesa se melje u kugličnom mlinu 6-8 sati, a zatim se gotov proizvod dobija prolaskom kroz sito, a otvor sita je 1-5 μm.
3. Priprema ultrafinog cerijum oksida: Korištenjem hidratiziranog cerijum karbonata kao prekursora, ultrafini cerijum oksid sa srednjom veličinom čestica manjom od 3 μm pripremljen je direktnim mljevenjem u kuglicama i kalcinacijom. Dobijeni proizvodi imaju kubnu fluoritnu strukturu. Kako se temperatura kalcinacije povećava, veličina čestica proizvoda se smanjuje, raspodjela veličine čestica postaje uža, a kristalnost se povećava. Međutim, sposobnost poliranja tri različita stakla pokazala je maksimalnu vrijednost između 900℃ i 1000℃. Stoga se vjeruje da na brzinu uklanjanja supstanci sa površine stakla tokom procesa poliranja uveliko utiču veličina čestica, kristalnost i površinska aktivnost praha za poliranje.