پیشینه و وضعیت کلی
عناصر نادر زمینتخته کف اسکاندیوم IIIB ، YTTRIUM و LANTHANUM در جدول تناوبی است. عناصر L7 وجود دارد. زمین نادر دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی است و به طور گسترده در صنعت ، کشاورزی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار گرفته است. خلوص ترکیبات زمین نادر به طور مستقیم خصوصیات ویژه مواد را تعیین می کند. خلوص مختلف مواد نادر زمین می تواند مواد سرامیکی ، مواد فلورسنت و مواد الکترونیکی با نیازهای مختلف عملکرد تولید کند. در حال حاضر ، با توسعه فن آوری نادر استخراج زمین ، ترکیبات نادر زمین زمین چشم انداز خوبی در بازار را نشان می دهد و تهیه مواد نادر زمین با کارایی بالا ، نیازهای بالاتری را برای ترکیبات نادر زمین به وجود می آورد. ترکیب Cerium دارای طیف گسترده ای از کاربردها است و تأثیر آن در اکثر برنامه ها مربوط به خلوص ، خصوصیات فیزیکی و محتوای ناخالصی آن است. در توزیع عناصر خاکی نادر ، Cerium حدود 50 ٪ از منابع نادر زمین را به خود اختصاص می دهد. با افزایش کاربرد از خلوص بالای سریم ، نیاز به شاخص غیر نادر بودن محتوای زمین برای ترکیبات سریم بیشتر و بیشتر است.اکسیداکسید Ceric ، تعداد CAS 1306-38-3 است ، فرمول مولکولی مدیرعامل 2 ، وزن مولکولی است: 172.11 ؛ اکسید سریم پایدارترین اکسید از سریم عناصر زمین نادر است. این یک جامد زرد کمرنگ در دمای اتاق است و هنگام گرم شدن تیره تر می شود. اکسید سریم به دلیل عملکرد عالی ، به طور گسترده ای در مواد درخشان ، کاتالیزور ، پودر جلا ، محافظت از اشعه ماوراء بنفش و سایر جنبه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در سالهای اخیر ، علاقه بسیاری از محققان را برانگیخته است. آماده سازی و عملکرد اکسید سریم در سالهای اخیر به یک کانون تحقیقاتی تبدیل شده است.
روند تولید
روش 1: در دمای اتاق هم بزنید ، محلول هیدروکسید سدیم 5.0mol/L را به محلول سولفات Cerium 0.1mol/L اضافه کنید ، مقدار pH را بیشتر از 10 تنظیم کنید و واکنش بارش صورت می گیرد. رسوب پمپ شد ، چندین بار با آب دیونیزه شسته شد و سپس به مدت 24 ساعت در فر 90 ℃ خشک شد. پس از سنگ زنی و فیلتر (اندازه ذرات کمتر از 0.1 میلی متر) ، اکسید سریم به دست می آید و در یک مکان خشک برای ذخیره سازی مهر و موم شده قرار می گیرد. روش 2: مصرف کلرید سریم یا نیترات سریم به عنوان مواد اولیه ، تنظیم مقدار pH به 2 با آب آمونیاک ، اضافه کردن اگزالات برای رسوب رسوایی اگزالات سریم ، پس از گرم کردن ، پخت ، جداسازی و شستشو ، خشک شدن در 110 ℃ ، سپس سوزاندن به اکسید سریم در 900 ~ 1000 ℃. اکسید سریم را می توان با گرم کردن مخلوط اکسید سریم و پودر کربن در 1250 ℃ در جو مونوکسید کربن بدست آورد.
کاربرد
اکسید سریم برای مواد افزودنی صنعت شیشه ، مواد سنگ زنی شیشه ای از صفحه استفاده می شود و به شیشه های سنگ زنی شیشه ، لنزهای نوری ، کینسکوپ ، سفید کننده ، شفاف سازی ، لیوان اشعه ماوراء بنفش و جذب سیم الکترونیکی و غیره گسترش یافته است. همچنین از آن به عنوان ضد بازتابنده برای لنزهای عینک استفاده می شود و از Cerium برای تهیه زرد تیتانیوم به رنگ زرد استفاده می شود تا شیشه ای به رنگ زرد روشن شود. جبهه اکسیداسیون زمین نادر تأثیر مشخصی در تبلور و خواص سرامیک های شیشه ای در سیستم CAO-MGO-AI2O3-SIO2 دارد. نتایج تحقیق نشان می دهد که افزودن جبهه اکسیداسیون مناسب برای بهبود اثر شفاف سازی مایع شیشه ای ، از بین بردن حباب ها ، جمع آوری ساختار شیشه ای و بهبود خصوصیات مکانیکی و مقاومت قلیایی مواد مفید است. مقدار اضافی بهینه اکسید سریم 1.5 است ، هنگامی که در لعاب سرامیکی و صنعت الکترونیکی به عنوان یک نفوذ کننده سرامیکی پیزوالکتریک استفاده می شود. همچنین در ساخت کاتالیزور با فعالیت بالا ، پوشش لامپ لامپ گاز ، صفحه فلورسنت اشعه ایکس (که عمدتا در ماده جلا دادن لنز استفاده می شود) استفاده می شود. پودر صیقلی نادر سریم زمین به طور گسترده در دوربین ها ، لنزهای دوربین ، لوله تصویر تلویزیونی ، لنز و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین می توان از آن در صنعت شیشه استفاده کرد. اکسید سریم و دی اکسید تیتانیوم را می توان در کنار هم برای زرد شیشه ای استفاده کرد. اکسید سریم برای تجزیه شیشه مزایای عملکرد پایدار در دمای بالا ، قیمت پایین و عدم جذب نور مرئی را دارد. علاوه بر این ، اکسید سریم به شیشه ای که در ساختمانها و اتومبیل ها استفاده می شود برای کاهش انتقال نور ماوراء بنفش اضافه می شود. برای تولید مواد کم نور پرتقال زمین ، اکسید سریم به عنوان فعال کننده در فسفات های سه رنگ خاک نادر مورد استفاده در مواد درخشان لامپ های صرفه جویی در مصرف انرژی و فسفر های مورد استفاده در شاخص ها و آشکارسازهای تابش اضافه می شود. اکسید سریم همچنین یک ماده اولیه برای تهیه سریم فلزی است. علاوه بر این ، در مواد نیمه هادی ، رنگدانه های درجه بالا و حساس کننده شیشه ای حساس ، از تصفیه اگزوز خودرو استفاده شده است. کاتالیزور برای تصفیه اگزوز خودرو عمدتاً از حامل سرامیکی (یا فلز) لانه زنبوری و پوشش فعال شده سطح تشکیل شده است. پوشش فعال شده از منطقه بزرگی از گاما-تیر اکسید ، مقدار مناسبی از اکسیدها که سطح سطح را تثبیت می کند ، و یک فلز با فعالیت کاتالیزوری پراکنده در پوشش است. به منظور کاهش دوز گران قیمت PT ، افزایش دوز PD نسبتاً ارزان است ، هزینه کاتالیزور را بدون کاهش کاتالیزورهای تصفیه اگزوز خودرو تحت فرض عملکرد مختلف ، که معمولاً PT استفاده می شود ، کاهش دهید. PD فعال سازی پوشش کاتالیزور سه گانه RH ، معمولاً یک روش غوطه وری در کل برای اضافه کردن مقدار مشخصی از اکسید سریم و اکسید لانتانوم ، یک اثر کاتالیزوری زمین نادر است که بسیار عالی است. کاتالیزور سه گانه فلزی گرانبها. اکسید لانتانوم و اکسید سریم به عنوان کمکی برای بهبود عملکرد کاتالیزورهای فلزی نجیب پشتیبانی شده A-A-Alumina پشتیبانی شد. طبق این تحقیقات ، مکانیسم کاتالیزوری اکسید سریم و اکسید لانتانوم عمدتاً برای بهبود فعالیت کاتالیزوری پوشش فعال ، تنظیم خودکار نسبت سوخت و کاتالیز و بهبود پایداری حرارتی و قدرت مکانیکی حامل است.