6

Cerium carbonad

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r defnydd o adweithyddion lanthanide mewn synthesis organig wedi'i ddatblygu gan lamau a therfynau. Yn eu plith, canfuwyd bod gan lawer o adweithyddion lanthanid catalysis dethol amlwg yn adwaith ffurfio bond carbon-carbon; ar yr un pryd, canfuwyd bod gan lawer o adweithyddion lanthanid nodweddion rhagorol mewn adweithiau ocsideiddio organig ac adweithiau lleihau organig i drosi grwpiau swyddogaethol. Mae defnydd amaethyddol daear prin yn gyflawniad ymchwil wyddonol gyda nodweddion Tsieineaidd a gafwyd gan weithwyr gwyddonol a thechnolegol Tsieineaidd ar ôl blynyddoedd o waith caled, ac mae wedi'i hyrwyddo'n egnïol fel mesur pwysig i gynyddu cynhyrchiant amaethyddol yn Tsieina. Mae carbonad daear prin yn hawdd ei hydoddi mewn asid i ffurfio halwynau cyfatebol a charbon deuocsid, y gellir eu defnyddio'n gyfleus wrth synthesis amrywiol halwynau a chyfadeiladau daear prin heb gyflwyno amhureddau anionig. Er enghraifft, gall adweithio ag asidau cryf fel asid nitrig, asid hydroclorig, asid nitrig, asid perclorig, ac asid sylffwrig i ffurfio halwynau sy'n hydoddi mewn dŵr. Adweithio ag asid ffosfforig ac asid hydrofflworig i'w drawsnewid yn ffosffadau a fflworidau daear prin anhydawdd. Adweithio â llawer o asidau organig i ffurfio cyfansoddion organig daear prin cyfatebol. Gallant fod yn catïonau cymhleth hydawdd neu anionau cymhleth, neu mae cyfansoddion niwtral llai hydawdd yn cael eu gwaddodi yn dibynnu ar werth yr ateb. Ar y llaw arall, gellir dadelfennu carbonad daear prin yn ocsidau cyfatebol trwy galchynnu, y gellir ei ddefnyddio'n uniongyrchol wrth baratoi llawer o ddeunyddiau daear prin newydd. Ar hyn o bryd, mae allbwn blynyddol carbonad daear prin yn Tsieina yn fwy na 10,000 o dunelli, sy'n cyfrif am fwy na chwarter yr holl nwyddau daear prin, sy'n dangos bod cynhyrchu diwydiannol a chymhwyso carbonad daear prin yn chwarae rhan bwysig iawn yn natblygiad y ddaear. y diwydiant daear prin.

Mae cerium carbonad yn gyfansoddyn anorganig gyda fformiwla gemegol o C3Ce2O9, pwysau moleciwlaidd o 460, logP o -7.40530, PSA o 198.80000, berwbwynt o 333.6ºC ar 760 mmHg, a phwynt fflach o 169.8ºC. Wrth gynhyrchu daearoedd prin yn ddiwydiannol, mae cerium carbonad yn ddeunydd crai canolraddol ar gyfer paratoi cynhyrchion cerium amrywiol megis halwynau cerium amrywiol a cerium ocsid. Mae ganddo ystod eang o ddefnyddiau ac mae'n gynnyrch daear prin ysgafn pwysig. Mae gan y grisial cerium carbonad hydradol strwythur tebyg i lanthanit, ac mae ei lun SEM yn dangos bod siâp sylfaenol y grisial cerium carbonad hydradol yn debyg i naddion, ac mae'r naddion wedi'u rhwymo gan ryngweithiadau gwan i ffurfio strwythur tebyg i petal, a mae'r strwythur yn rhydd, felly o dan weithred grym mecanyddol Mae'n hawdd ei hollti'n ddarnau bach. Ar hyn o bryd dim ond 42-46% o gyfanswm y ddaear prin sydd gan y cerium carbonad a gynhyrchir yn gonfensiynol yn y diwydiant ar ôl ei sychu, sy'n cyfyngu ar effeithlonrwydd cynhyrchu cerium carbonad.

Math o ddefnydd isel o ddŵr, ansawdd sefydlog, nid oes angen sychu neu sychu'r cerium carbonad a gynhyrchir ar ôl ei sychu'n allgyrchol, a gall cyfanswm y priddoedd prin gyrraedd 72% i 74%, ac mae'r broses yn syml ac yn un- proses gam ar gyfer paratoi cerium carbonad gyda chyfanswm uchel o ddaearoedd prin. Mabwysiadir y cynllun technegol canlynol: defnyddir dull un cam i baratoi cerium carbonad gyda chyfanswm uchel o bridd prin, hynny yw, mae'r hydoddiant porthiant cerium gyda chrynodiad màs o CeO240-90g / L yn cael ei gynhesu ar 95 ° C. i 105°C, ac mae amoniwm bicarbonad yn cael ei ychwanegu o dan droi cyson i waddodi cerium carbonad. Mae faint o amoniwm bicarbonad yn cael ei addasu fel bod gwerth pH yr hylif porthiant yn cael ei addasu o'r diwedd i 6.3 i 6.5, ac mae'r gyfradd ychwanegu yn addas fel nad yw'r hylif porthiant yn rhedeg allan o'r cafn. Mae hydoddiant porthiant cerium yn o leiaf un o hydoddiant dyfrllyd cerium clorid, hydoddiant dyfrllyd cerium sylffad neu hydoddiant dyfrllyd cerium nitrad. Tîm Ymchwil a Datblygu UrbanMines Tech. Mae Co, Ltd yn mabwysiadu dull synthesis newydd trwy ychwanegu ateb bicarbonad amoniwm solet neu hydoddiant bicarbonad amoniwm dyfrllyd.

Gellir defnyddio cerium carbonad i baratoi cerium ocsid, cerium deuocsid a nanomaterials eraill. Mae'r ceisiadau a'r enghreifftiau fel a ganlyn:

1. Gwydr fioled gwrth-lacharedd sy'n amsugno'n gryf pelydrau uwchfioled a rhan melyn golau gweladwy. Yn seiliedig ar gyfansoddiad gwydr arnofio soda-calch-silica cyffredin, mae'n cynnwys y deunyddiau crai canlynol mewn canrannau pwysau: silica 72 ~ 82%, sodiwm ocsid 6 ~ 15%, calsiwm ocsid 4 ~ 13%, magnesiwm ocsid 2 ~ 8% , Alwmina 0 ~ 3%, ocsid haearn 0.05 ~ 0.3%, cerium carbonad 0.1 ~ 3%, neodymium carbonad 0.4 ~ 1.2%, manganîs deuocsid 0.5 ~ 3%. Mae gan y gwydr 4mm o drwch drosglwyddiad golau gweladwy o fwy na 80%, trosglwyddedd uwchfioled yn llai na 15%, a throsglwyddiad ar donfeddi o 568-590 nm yn llai na 15%.

2. Paent arbed ynni endothermig, a nodweddir gan ei fod yn cael ei ffurfio trwy gymysgu llenwad a deunydd ffurfio ffilm, a ffurfir y llenwad trwy gymysgu'r deunyddiau crai canlynol mewn rhannau yn ôl pwysau: 20 i 35 rhan o silicon deuocsid, ac 8 i 20 rhan o alwminiwm ocsid. , 4 i 10 rhan o titaniwm ocsid, 4 i 10 rhan o zirconia, 1 i 5 rhan o ocsid sinc, 1 i 5 rhan o magnesiwm ocsid, 0.8 i 5 rhan o silicon carbid, 0.02 i 0.5 rhan o yttrium ocsid, a 0.01 i 1.5 rhan o gromiwm ocsid. rhannau, 0.01-1.5 rhan o kaolin, 0.01-1.5 rhan o ddeunyddiau daear prin, 0.8-5 rhan o garbon du, maint gronynnau pob deunydd crai yw 1-5 μm; wherein, mae'r deunyddiau daear prin yn cynnwys 0.01-1.5 rhan o lanthanum carbonad, 0.01-1.5 rhan o cerium carbonad 1.5 rhan o praseodymium carbonad, 0.01 i 1.5 rhan o praseodymium carbonad, 0.01 i 1.5 rhan o neodymium carbonad a 0.01 rhannau proseodymium carbonad 0.01. nitrad; y deunydd ffurfio ffilm yw potasiwm sodiwm carbonad; mae'r potasiwm sodiwm carbonad wedi'i gymysgu â'r un pwysau o botasiwm carbonad a sodiwm carbonad. Cymhareb cymysgu pwysau'r llenwad a'r deunydd ffurfio ffilm yw 2.5:7.5, 3.8:6.2 neu 4.8:5.2. Ymhellach, nodweddir math o ddull paratoi o baent arbed ynni endothermig gan gynnwys y camau canlynol:

Cam 1, paratoi'r llenwad, yn gyntaf pwyswch 20-35 rhan o silica, 8-20 rhan o alwmina, 4-10 rhan o titaniwm ocsid, 4-10 rhan o zirconia, a 1-5 rhan o sinc ocsid yn ôl pwysau . , 1 i 5 rhan o fagnesiwm ocsid, 0.8 i 5 rhan o garbid silicon, 0.02 i 0.5 rhan o yttrium ocsid, 0.01 i 1.5 rhan o gromiwm triocsid, 0.01 i 1.5 rhan o kaolin, 0.01 i 1,5 rhan o ddeunyddiau daear prin 0.8 i 5 rhan o garbon du, ac yna ei gymysgu'n unffurf mewn cymysgydd i gael llenwad; lle, mae'r deunydd daear prin yn cynnwys 0.01-1.5 rhan o lanthanum carbonad, 0.01-1.5 rhan o cerium carbonad, 0.01-1.5 rhan o garbonad praseodymium, 0.01-1.5 rhan o neodymium carbonad a 0.01 ~1.5 rhan o promethium nitrad;

Cam 2, paratoi'r deunydd sy'n ffurfio ffilm, y deunydd sy'n ffurfio ffilm yw sodiwm potasiwm carbonad; yn gyntaf pwyso potasiwm carbonad a sodiwm carbonad yn ôl eu pwysau, ac yna eu cymysgu'n gyfartal i gael y deunydd sy'n ffurfio ffilm; y sodiwm potasiwm carbonad yw Mae'r un pwysau o potasiwm carbonad a sodiwm carbonad yn gymysg;

Cam 3, y gymhareb gymysgu o ddeunydd llenwi a ffilm yn ôl pwysau yw 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 neu 4.8: 5.2, ac mae'r cymysgedd wedi'i gymysgu'n unffurf a'i wasgaru i gael cymysgedd;

Yng ngham 4, mae'r gymysgedd yn cael ei melino â phêl am 6-8 awr, ac yna mae'r cynnyrch gorffenedig yn cael ei sicrhau trwy basio trwy sgrin, ac mae rhwyll y sgrin yn 1-5 μm.

3. Paratoi cerium ocsid ultrafine: Gan ddefnyddio cerium carbonad hydradol fel y rhagflaenydd, paratowyd cerium ocsid ultrafine gyda maint gronynnau canolrif o lai na 3 μm trwy melino pêl uniongyrchol a chalcination. Mae gan yr holl gynhyrchion a geir strwythur fflworit ciwbig. Wrth i'r tymheredd calchynnu gynyddu, mae maint gronynnau'r cynhyrchion yn lleihau, mae dosbarthiad maint y gronynnau yn mynd yn gulach ac mae'r crisialu yn cynyddu. Fodd bynnag, roedd gallu caboli tri gwydraid gwahanol yn dangos gwerth uchaf rhwng 900 ℃ a 1000 ℃. Felly, credir bod maint y gronynnau, crisialu a gweithgaredd wyneb y powdr caboli yn effeithio'n fawr ar gyfradd tynnu sylweddau arwyneb gwydr yn ystod y broses sgleinio.