Hintergrund und allgemeine Situation
Seltenerdelementesind die Elemente IIIB, Scandium, Yttrium und Lanthan im Periodensystem. Es gibt l7 Elemente. Seltene Erden haben einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften und werden in der Industrie, Landwirtschaft und anderen Bereichen häufig eingesetzt. Die Reinheit seltener Erdverbindungen bestimmt direkt die besonderen Eigenschaften der Materialien. Durch unterschiedliche Reinheit von Seltenerdmaterialien können keramische Materialien, fluoreszierende Materialien und elektronische Materialien mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen entstehen. Mit der Entwicklung der Technologie zur Extraktion seltener Erden bieten saubere Seltenerdverbindungen derzeit gute Marktaussichten, und die Herstellung von Hochleistungsmaterialien für seltene Erden stellt höhere Anforderungen an saubere Seltenerdverbindungen. Cerverbindungen haben ein breites Anwendungsspektrum und ihre Wirkung hängt in den meisten Anwendungen von ihrer Reinheit, ihren physikalischen Eigenschaften und ihrem Gehalt an Verunreinigungen ab. Bei der Verteilung der Seltenerdelemente macht Cer etwa 50 % der leichten Seltenerdressourcen aus. Mit der zunehmenden Verwendung von hochreinem Cer werden die Anforderungen an den Nicht-Seltenerd-Gehaltsindex für Cerverbindungen immer höher.Ceroxidist Ceroxid, CAS-Nummer ist 1306-38-3, Summenformel ist CeO2, Molekulargewicht: 172,11; Ceroxid ist das stabilste Oxid des Seltenerdelements Cer. Bei Raumtemperatur ist es ein hellgelber Feststoff und wird beim Erhitzen dunkler. Ceroxid wird aufgrund seiner hervorragenden Leistung häufig in Leuchtstoffen, Katalysatoren, Polierpulvern, UV-Schutz und anderen Aspekten verwendet. In den letzten Jahren hat es das Interesse vieler Forscher geweckt. Die Herstellung und Leistung von Ceroxid haben sich in den letzten Jahren zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt.
Produktionsprozess
Methode 1: Bei Raumtemperatur rühren, 5,0 mol/l Natriumhydroxidlösung zu 0,1 mol/l Cersulfatlösung hinzufügen, den pH-Wert auf mehr als 10 einstellen und die Fällungsreaktion findet statt. Das Sediment wurde abgepumpt, mehrmals mit entionisiertem Wasser gewaschen und dann 24 Stunden lang in einem 90°C-Ofen getrocknet. Nach dem Mahlen und Filtern (Partikelgröße unter 0,1 mm) wird Ceroxid gewonnen und zur versiegelten Lagerung an einem trockenen Ort aufbewahrt. Methode 2: Verwendung von Cerchlorid oder Cernitrat als Rohstoffe, Einstellen des pH-Werts auf 2 mit Ammoniakwasser, Zugabe von Oxalat zur Ausfällung von Ceroxalat, nach dem Erhitzen, Aushärten, Trennen und Waschen, Trocknen bei 110 °C und anschließendes Brennen zu Ceroxid bei 900 °C ~ 1000℃. Ceroxid kann durch Erhitzen der Mischung aus Ceroxid und Kohlenstoffpulver auf 1250 °C in einer Kohlenmonoxidatmosphäre gewonnen werden.
Anwendung
Ceroxid wird für Zusatzstoffe in der Glasindustrie und für Flachglas-Schleifmaterialien verwendet und wurde auf das Glasschleifen von Gläsern, optische Linsen, Bildröhren, Bleichmittel, Klärung, Glas für ultraviolette Strahlung und die Absorption von elektronischem Draht usw. ausgeweitet. Es wird auch als Antireflektor für Brillengläser verwendet, und Cer wird verwendet, um Certitan gelb zu machen und so das Glas hellgelb zu machen. Die Oxidationsfront der Seltenen Erden hat einen gewissen Einfluss auf die Kristallisation und die Eigenschaften von Glaskeramiken im CaO-MgO-AI2O3-SiO2-System. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Hinzufügung einer geeigneten Oxidationsfront dazu beiträgt, den Kläreffekt der Glasflüssigkeit zu verbessern, Blasen zu beseitigen, die Glasstruktur kompakter zu machen und die mechanischen Eigenschaften und die Alkalibeständigkeit von Materialien zu verbessern. Die optimale Zusatzmenge an Ceroxid beträgt 1,5, wenn es in der Keramikglasur und in der Elektronikindustrie als piezoelektrisches Keramik-Eindringmittel verwendet wird. Es wird auch bei der Herstellung von hochaktiven Katalysatoren, Glühlampenabdeckungen für Gaslampen und Röntgenfluoreszenzschirmen (hauptsächlich als Poliermittel für Linsen) verwendet. Seltenerd-Cer-Polierpulver wird häufig in Kameras, Kameraobjektiven, Fernsehbildröhren, Objektiven usw. verwendet. Es kann auch in der Glasindustrie eingesetzt werden. Ceroxid und Titandioxid können zusammen verwendet werden, um Glas gelb zu machen. Ceroxid zur Glasentfärbung bietet die Vorteile einer stabilen Leistung bei hohen Temperaturen, eines niedrigen Preises und keiner Absorption von sichtbarem Licht. Darüber hinaus wird Ceroxid dem in Gebäuden und Autos verwendeten Glas zugesetzt, um die Durchlässigkeit von ultraviolettem Licht zu verringern. Zur Herstellung von Seltenerd-Leuchtstoffen wird Ceroxid als Aktivator in den Seltenerd-Tricolor-Leuchtstoffen zugesetzt, die in den Leuchtstoffen von Energiesparlampen und den Leuchtstoffen für Indikatoren und Strahlungsdetektoren verwendet werden. Ceroxid ist auch ein Rohstoff für die Herstellung des Metalls Cer. Darüber hinaus werden Autoabgasreiniger häufig in Halbleitermaterialien, hochwertigen Pigmenten und lichtempfindlichen Glassensibilisatoren eingesetzt. Der Katalysator für die Autoabgasreinigung besteht hauptsächlich aus einem wabenförmigen Keramik- (oder Metall-) Träger und einer oberflächenaktivierten Beschichtung. Die aktivierte Beschichtung besteht aus einer großen Fläche Gammatrioxid, einer angemessenen Menge an Oxiden, die die Oberfläche stabilisieren, und einem in der Beschichtung verteilten Metall mit katalytischer Aktivität. Um die teure Pt- und Rh-Dosierung zu reduzieren, ist die Erhöhung der Pd-Dosierung relativ günstig, die Kosten des Katalysators zu senken, ohne die Abgasreinigungskatalysatoren unter der Voraussetzung unterschiedlicher Leistung zu reduzieren, üblicherweise wird Pt verwendet. Pd. Die Aktivierung der ternären Rh-Katalysatorbeschichtung, normalerweise ein vollständiges Eintauchverfahren zur Zugabe einer bestimmten Menge Ceroxid und Lanthanoxid, stellt einen hervorragenden katalytischen Effekt für seltene Erden dar. Ternärer Edelmetallkatalysator. Lanthanoxid und Ceroxid wurden als Hilfsstoffe verwendet, um die Leistung von Edelmetallkatalysatoren auf A-Aluminiumoxidbasis zu verbessern. Der Forschung zufolge besteht der katalytische Mechanismus von Ceroxid und Lanthanoxid hauptsächlich darin, die katalytische Aktivität der aktiven Beschichtung zu verbessern, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Katalyse automatisch anzupassen und die thermische Stabilität und mechanische Festigkeit des Trägers zu verbessern.