6

Uhličitan ceričitý

V posledních letech se aplikace lanthanoidových činidel v organické syntéze rozvíjí mílovými kroky. Mnoho lanthanoidových činidel má zjevnou selektivní katalýzu v reakci tvorby vazby uhlík-uhlík; zároveň se ukázalo, že mnoho lanthanoidových činidel má vynikající vlastnosti v organických oxidačních reakcích a organických redukčních reakcích za účelem přeměny funkčních skupin. Využití vzácných zemin v zemědělství je vědeckým výzkumným úspěchem s čínskými charakteristikami, kterého čínští vědci a technici dosáhli po letech tvrdé práce, a je energicky propagováno jako důležité opatření pro zvýšení zemědělské produkce v Číně. Uhličitan vzácných zemin je snadno rozpustný v kyselinách za vzniku odpovídajících solí a oxidu uhličitého, které lze snadno použít při syntéze různých solí a komplexů vzácných zemin bez zavádění aniontových nečistot. Například může reagovat se silnými kyselinami, jako je kyselina dusičná, kyselina chlorovodíková, kyselina dusičná, kyselina chloristá a kyselina sírová, za vzniku ve vodě rozpustných solí. Reaguje s kyselinou fosforečnou a kyselinou fluorovodíkovou za vzniku nerozpustných fosfátů a fluoridů vzácných zemin. Reaguje s mnoha organickými kyselinami za vzniku odpovídajících organických sloučenin vzácných zemin. Mohou to být rozpustné komplexní kationty nebo komplexní anionty, nebo se v závislosti na hodnotě roztoku vysráží méně rozpustné neutrální sloučeniny. Na druhou stranu lze uhličitan vzácných zemin kalcinací rozložit na odpovídající oxidy, které lze přímo použít při přípravě mnoha nových materiálů vzácných zemin. V současné době je roční produkce uhličitanu vzácných zemin v Číně více než 10 000 tun, což představuje více než čtvrtinu všech komodit vzácných zemin. To naznačuje, že průmyslová výroba a využití uhličitanu vzácných zemin hraje velmi důležitou roli v rozvoji průmyslu vzácných zemin.

Uhličitan ceričitý je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem C3Ce2O9, molekulovou hmotností 460, logP -7,40530, PSA 198,80000, bodem varu 333,6 °C při 760 mmHg a bodem vzplanutí 169,8 °C. V průmyslové výrobě vzácných zemin je uhličitan ceričitý meziproduktem pro přípravu různých produktů z ceru, jako jsou různé soli ceru a oxid ceričitý. Má široké spektrum využití a je důležitým produktem lehkých vzácných zemin. Hydratovaný krystal uhličitanu ceričitého má strukturu lanthanitového typu a jeho SEM fotografie ukazuje, že základní tvar hydratovaného krystalu uhličitanu ceričitého je vločkový, vločky jsou spojeny slabými interakcemi a tvoří okvětní lístky. Struktura je volná, takže se působením mechanické síly snadno štěpí na malé fragmenty. Uhličitan ceričitý běžně vyráběný v průmyslu má v současnosti po vysušení pouze 42–46 % celkového množství vzácných zemin, což omezuje efektivitu výroby uhličitanu ceričitého.

Nízká spotřeba vody, stabilní kvalita, vyrobený uhličitan ceričitý není nutné sušit ani sušit po odstředivém sušení a celkové množství vzácných zemin může dosáhnout 72 % až 74 %. Proces je jednoduchý a jednostupňový pro přípravu uhličitanu ceričitého s vysokým celkovým množstvím vzácných zemin. Používá se následující technické schéma: pro přípravu uhličitanu ceričitého s vysokým celkovým množstvím vzácných zemin se používá jednostupňová metoda, tj. roztok ceričitého s hmotnostní koncentrací CeO240-90 g/l se zahřeje na 95 °C až 105 °C a za stálého míchání se přidá hydrogenuhličitan amonný, aby se vysrážel uhličitan ceričitý. Množství hydrogenuhličitanu amonného se upraví tak, aby hodnota pH vstupní kapaliny byla nakonec upravena na 6,3 až 6,5, a rychlost přidávání je vhodná tak, aby vstupní kapalina nevytékala z koryta. Roztok ceričitého je alespoň jeden z vodného roztoku chloridu ceričitého, vodného roztoku síranu ceričitého nebo vodného roztoku dusičnanu ceričitého. Výzkumný a vývojový tým UrbanMines Tech. Společnost Co., Ltd. zavádí novou metodu syntézy přidáním pevného hydrogenuhličitanu amonného nebo vodného roztoku hydrogenuhličitanu amonného.

Uhličitan ceričitý lze použít k přípravě oxidu ceričitého, oxidu ceričitého a dalších nanomateriálů. Použití a příklady jsou následující:

1. Antireflexní fialové sklo, které silně absorbuje ultrafialové záření a žlutou část viditelného světla. Na základě složení běžného sodnovápenato-křemičitého plaveného skla obsahuje následující suroviny v hmotnostních procentech: oxid křemičitý 72~82 %, oxid sodný 6~15 %, oxid vápenatý 4~13 %, oxid hořečnatý 2~8 %, oxid hlinitý 0~3 %, oxid železa 0,05~0,3 %, uhličitan ceričitý 0,1~3 %, uhličitan neodymu 0,4~1,2 %, oxid manganičitý 0,5~3 %. Sklo o tloušťce 4 mm má propustnost viditelného světla větší než 80 %, propustnost ultrafialového záření menší než 15 % a propustnost při vlnových délkách 568–590 nm menší než 15 %.

2. Endotermická energeticky úsporná barva, vyznačující se tím, že se vytváří smícháním plniva a filmotvorného materiálu, přičemž plnivo se vytváří smícháním následujících surovin v hmotnostních dílech: 20 až 35 dílů oxidu křemičitého a 8 až 20 dílů oxidu hlinitého, 4 až 10 dílů oxidu titaničitého, 4 až 10 dílů oxidu zirkoničitého, 1 až 5 dílů oxidu zinečnatého, 1 až 5 dílů oxidu hořečnatého, 0,8 až 5 dílů karbidu křemíku, 0,02 až 0,5 dílu oxidu yttritého a 0,01 až 1,5 dílu oxidu chromitého, 0,01–1,5 dílu kaolinu, 0,01–1,5 dílu kovů vzácných zemin, 0,8–5 dílů sazí, přičemž velikost částic každé suroviny je 1–5 μm; kde materiály vzácných zemin zahrnují 0,01-1,5 dílu uhličitanu lanthanitého, 0,01-1,5 dílu uhličitanu ceričitého, 1,5 dílu uhličitanu praseodymového, 0,01 až 1,5 dílu uhličitanu praseodymového, 0,01 až 1,5 dílu uhličitanu neodymového a 0,01 až 1,5 dílu dusičnanu promethium; filmotvornou látkou je uhličitan draselno-sodný; uhličitan draselno-sodný se smíchá se stejným hmotnostním poměrem uhličitanu draselného a uhličitanu sodného. Hmotnostní poměr míchání plniva a filmotvorné látky je 2,5:7,5, 3,8:6,2 nebo 4,8:5,2. Dále se druh způsobu přípravy endotermické energeticky úsporné barvy vyznačuje tím, že zahrnuje následující kroky:

Krok 1, příprava plniva, se nejprve naváží 20–35 dílů oxidu křemičitého, 8–20 dílů oxidu hlinitého, 4–10 dílů oxidu titaničitého, 4–10 dílů oxidu zirkoničitého a 1–5 dílů oxidu zinečnatého (hmotnostně), 1 až 5 dílů oxidu hořečnatého, 0,8 až 5 dílů karbidu křemíku, 0,02 až 0,5 dílu oxidu yttritého, 0,01 až 1,5 dílu oxidu chromitého, 0,01 až 1,5 dílu kaolinu, 0,01 až 1,5 dílu kovů vzácných zemin a 0,8 až 5 dílů sazí a poté se směs rovnoměrně smíchá v míchačce za účelem získání plniva. kde materiál vzácných zemin obsahuje 0,01–1,5 dílu uhličitanu lanthanitého, 0,01–1,5 dílu uhličitanu ceričitého, 0,01–1,5 dílu uhličitanu praseodymového, 0,01–1,5 dílu uhličitanu neodymového a 0,01–1,5 dílu dusičnanu promethium;

Krok 2, příprava filmotvorného materiálu, filmotvorným materiálem je uhličitan sodno-draselný; nejprve se zváží hmotnost uhličitanu draselného a uhličitanu sodného a poté se rovnoměrně smíchají, aby se získal filmotvorný materiál; uhličitan sodno-draselný má stejnou hmotnost smíchání uhličitanu draselného a uhličitanu sodného;

Krok 3, poměr míchání plniva a filmového materiálu podle hmotnosti je 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 nebo 4,8: ​​5,2 a směs se rovnoměrně promíchá a disperguje za vzniku směsi;

V kroku 4 se směs mele v kulovém mlýně po dobu 6–8 hodin a poté se hotový produkt získá průchodem sítem s velikostí ok 1–5 μm.

3. Příprava ultrajemného oxidu ceričitého: Za použití hydratovaného uhličitanu ceričitého jako prekurzoru byl přímým mletím v kulovém mletí a kalcinací připraven ultrajemný oxid ceričitý se střední velikostí částic menší než 3 μm. Všechny získané produkty mají kubickou fluoritovou strukturu. S rostoucí teplotou kalcinace se velikost částic produktů snižuje, distribuce velikosti částic se zužuje a krystalinita se zvyšuje. Leštící schopnost tří různých skel však vykazovala maximální hodnotu mezi 900 °C a 1000 °C. Proto se předpokládá, že rychlost odstraňování látek z povrchu skla během leštícího procesu je výrazně ovlivněna velikostí částic, krystalinitou a povrchovou aktivitou lešticího prášku.