पृष्ठभूमि और सामान्य स्थिति
दुर्लभ पृथ्वी तत्वआवर्त सारणी में IIIB स्कैंडियम, Yttrium और Lanthanum के फ़्लोरबोर्ड हैं। L7 तत्व हैं। दुर्लभ पृथ्वी में अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण हैं और इसका व्यापक रूप से उद्योग, कृषि और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया गया है। दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों की शुद्धता सीधे सामग्रियों के विशेष गुणों को निर्धारित करती है। दुर्लभ पृथ्वी सामग्री की विभिन्न शुद्धता विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ सिरेमिक सामग्री, फ्लोरोसेंट सामग्री और इलेक्ट्रॉनिक सामग्री का उत्पादन कर सकती है। वर्तमान में, दुर्लभ पृथ्वी निष्कर्षण प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, स्वच्छ दुर्लभ पृथ्वी यौगिक एक अच्छी बाजार संभावना पेश करते हैं, और उच्च-प्रदर्शन दुर्लभ पृथ्वी सामग्री की तैयारी स्वच्छ दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाती है। सेरियम कंपाउंड में उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है, और अधिकांश अनुप्रयोगों में इसका प्रभाव इसकी शुद्धता, भौतिक गुणों और अशुद्धता सामग्री से संबंधित है। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के वितरण में, सेरियम लगभग 50% प्रकाश दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों के लिए खाता है। उच्च शुद्धता सेरियम के बढ़ते अनुप्रयोग के साथ, सेरियम यौगिकों के लिए गैर -दुर्लभ पृथ्वी सामग्री सूचकांक की आवश्यकता अधिक और अधिक है।सेरियम ऑक्साइडCERIC OXIDE, CAS संख्या 1306-38-3 है, आणविक सूत्र CEO2, आणविक भार: 172.11 है; सेरियम ऑक्साइड दुर्लभ पृथ्वी तत्व सेरियम का सबसे स्थिर ऑक्साइड है। यह कमरे के तापमान पर एक पीला पीला ठोस है और गर्म होने पर गहरा हो जाता है। सेरियम ऑक्साइड का व्यापक रूप से ल्यूमिनसेंट सामग्री, उत्प्रेरक, पॉलिशिंग पाउडर, यूवी परिरक्षण और इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण अन्य पहलुओं में उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में, इसने कई शोधकर्ताओं के हित को जगाया है। सेरियम ऑक्साइड की तैयारी और प्रदर्शन हाल के वर्षों में एक शोध हॉटस्पॉट बन गया है।
उत्पादन प्रक्रिया
विधि 1: कमरे के तापमान पर हिलाएं, 0.1mol/L के सेरियम सल्फेट समाधान में 5.0mol/L के सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान जोड़ें, पीएच मान को 10 से अधिक होने के लिए समायोजित करें, और वर्षा प्रतिक्रिया होती है। तलछट को पंप किया गया था, कई बार विआयनीकृत पानी के साथ धोया गया था, और फिर 24 घंटे के लिए 90 ℃ ओवन में सूख गया। पीसने और फ़िल्टर करने के बाद (0.1 मिमी से कम कण आकार), सेरियम ऑक्साइड प्राप्त किया जाता है और सील भंडारण के लिए एक सूखी जगह पर रखा जाता है। विधि 2: कच्चे माल के रूप में सेरियम क्लोराइड या सेरियम नाइट्रेट लेना, अमोनिया पानी के साथ पीएच मूल्य को 2 तक समायोजित करना, सेरियम ऑक्सालेट को अवक्षेपित करने के लिए ऑक्सालेट जोड़ता है, हीटिंग, इलाज, पृथक्करण और धोने के बाद, 110 ℃ पर सूख रहा है, फिर 900 ~ 1000 ℃ पर सेरियम ऑक्साइड को जलाता है। कार्बन मोनोऑक्साइड के वातावरण में 1250 ℃ पर सेरियम ऑक्साइड और कार्बन पाउडर के मिश्रण को गर्म करके सेरियम ऑक्साइड प्राप्त किया जा सकता है।
आवेदन
सेरियम ऑक्साइड का उपयोग ग्लास उद्योग, प्लेट ग्लास पीस सामग्री के एडिटिव्स के लिए किया जाता है, और ग्लास पीसने वाले कांच, ऑप्टिकल लेंस, किंस्कोप, ब्लीचिंग, स्पष्टीकरण, पराबैंगनी विकिरण के कांच और इलेक्ट्रॉनिक तार के अवशोषण, और इसी तरह तक बढ़ाया गया है। इसका उपयोग चश्मा लेंस के लिए एक एंटी-रिफ्लेक्टर के रूप में भी किया जाता है, और सेरियम का उपयोग कांच के हल्के पीले बनाने के लिए सेरियम टाइटेनियम पीला बनाने के लिए किया जाता है। दुर्लभ पृथ्वी ऑक्सीकरण फ्रंट का CAO-MGO-AI2O3-SIO2 प्रणाली में कांच के सिरेमिक के क्रिस्टलीकरण और गुणों पर एक निश्चित प्रभाव है। शोध के परिणाम बताते हैं कि कांच के तरल के स्पष्टीकरण प्रभाव में सुधार करने, बुलबुले को खत्म करने, कांच की संरचना को कॉम्पैक्ट बनाने और सामग्री के यांत्रिक गुणों और क्षार प्रतिरोध में सुधार करने के लिए एक उपयुक्त ऑक्सीकरण मोर्चा के अलावा फायदेमंद है। सेरियम ऑक्साइड की इष्टतम अतिरिक्त मात्रा 1.5 है, जब इसका उपयोग सिरेमिक ग्लेज़ और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पैठ के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग उच्च गतिविधि उत्प्रेरक, गैस लैंप गरमागरम कवर, एक्स-रे फ्लोरोसेंट स्क्रीन (मुख्य रूप से लेंस पॉलिशिंग एजेंट में उपयोग किया जाता है) के निर्माण में भी किया जाता है। दुर्लभ पृथ्वी सेरियम पॉलिशिंग पाउडर व्यापक रूप से कैमरों, कैमरा लेंस, टेलीविजन चित्र ट्यूब, लेंस, और इसी तरह का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग ग्लास उद्योग में भी किया जा सकता है। सेरियम ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग कांच का पीला बनाने के लिए एक साथ किया जा सकता है। ग्लास डिकोलोराइजेशन के लिए सेरियम ऑक्साइड में उच्च तापमान, कम कीमत और दृश्य प्रकाश का कोई अवशोषण नहीं है। इसके अलावा, सेरियम ऑक्साइड को पराबैंगनी प्रकाश के संप्रेषण को कम करने के लिए इमारतों और कारों में उपयोग किए जाने वाले कांच में जोड़ा जाता है। दुर्लभ पृथ्वी luminescent सामग्री के उत्पादन के लिए, सेरियम ऑक्साइड को ऊर्जा की बचत लैंप के ल्यूमिनसेंट सामग्री और संकेतक और विकिरण डिटेक्टरों में उपयोग किए जाने वाले फॉस्फोर्स में उपयोग किए जाने वाले दुर्लभ पृथ्वी त्रि-रंग के फॉस्फोर में एक्टिवेटर के रूप में जोड़ा जाता है। सेरियम ऑक्साइड भी धातु सेरियम की तैयारी के लिए एक कच्चा माल है। इसके अलावा, अर्धचालक सामग्री में, उच्च - ग्रेड पिगमेंट और फोटोसेन्टिव ग्लास सेंसिटाइज़र, ऑटोमोटिव एग्जॉस्ट प्यूरीफायर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। ऑटोमोबाइल निकास शुद्धि के लिए उत्प्रेरक मुख्य रूप से हनीकॉम सिरेमिक (या धातु) वाहक और सतह सक्रिय कोटिंग से बना है। सक्रिय कोटिंग में गामा-ट्राइऑक्साइड का एक बड़ा क्षेत्र होता है, एक उचित मात्रा में ऑक्साइड होते हैं जो सतह क्षेत्र को स्थिर करते हैं, और कोटिंग के भीतर छितरी हुई उत्प्रेरक गतिविधि के साथ एक धातु होती है। महंगे पीटी को कम करने के लिए, आरएच खुराक, पीडी की खुराक में वृद्धि अपेक्षाकृत सस्ती है, विभिन्न प्रदर्शन के आधार पर ऑटोमोबाइल निकास शुद्धि उत्प्रेरक को कम किए बिना उत्प्रेरक की लागत को कम करें, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले पीटी। पीडी। आरएच टर्नरी उत्प्रेरक कोटिंग की सक्रियता, आमतौर पर सेरियम ऑक्साइड और लैंथेनम ऑक्साइड की एक निश्चित मात्रा को जोड़ने के लिए कुल विसर्जन विधि, एक दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक प्रभाव का गठन करती है जो उत्कृष्ट है। कीमती धातु टर्नरी उत्प्रेरक। Lanthanum Oxide और Cerium ऑक्साइड का उपयोग a-alumina समर्थित महान धातु उत्प्रेरक के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए सहायक के रूप में किया गया था। अनुसंधान के अनुसार, सेरियम ऑक्साइड और लैंथेनम ऑक्साइड का उत्प्रेरक तंत्र मुख्य रूप से सक्रिय कोटिंग की उत्प्रेरक गतिविधि में सुधार करने के लिए है, स्वचालित रूप से वायु-ईंधन अनुपात और कटैलिसीस को समायोजित करता है, और वाहक की थर्मल स्थिरता और यांत्रिक शक्ति में सुधार करता है।