Վերջին տարիներին լանթանիդային ռեակտիվների կիրառումը օրգանական սինթեզում զարգացել է մեծ առաջընթացով: Դրանց թվում են լանթանիդային բազմաթիվ ռեակտիվներ, որոնք ունեն ակնհայտ ընտրողական կատալիզ ածխածին-ածխածնային կապի առաջացման ռեակցիայում. միևնույն ժամանակ, շատ լանթանիդային ռեակտիվներ ունեն գերազանց բնութագրեր օրգանական օքսիդացման ռեակցիաներում և օրգանական վերականգնման ռեակցիաներում՝ ֆունկցիոնալ խմբերը փոխակերպելու համար: Հազվագյուտ հողերի գյուղատնտեսական օգտագործումը գիտական հետազոտությունների նվաճում է, որի չինական բնութագրերը ստացվել են չինացի գիտատեխնիկական աշխատողների կողմից տարիների քրտնաջան աշխատանքից հետո և ակտիվորեն խթանվել է որպես Չինաստանում գյուղատնտեսական արտադրությունը մեծացնելու կարևոր միջոց: Հազվագյուտ հողերի կարբոնատը հեշտությամբ լուծվում է թթվում՝ առաջացնելով համապատասխան աղեր և ածխաթթու գազ, որը կարող է հարմար օգտագործվել տարբեր հազվագյուտ հողերի աղերի և կոմպլեքսների սինթեզում՝ առանց անիոնային խառնուրդներ ներմուծելու: Օրինակ, այն կարող է փոխազդել ուժեղ թթուների հետ, ինչպիսիք են ազոտական թթուն, աղաթթուն, ազոտական թթուն, պերքլորաթթուն և ծծմբական թթուն՝ առաջացնելով ջրում լուծվող աղեր: Փոխազդում է ֆոսֆորական թթվի և ֆտորաջրածնային թթվի հետ՝ վերածվելով անլուծելի հազվագյուտ հողերի ֆոսֆատների և ֆտորիդների: Փոխազդում է բազմաթիվ օրգանական թթուների հետ՝ առաջացնելով համապատասխան հազվագյուտ հողերի օրգանական միացություններ: Դրանք կարող են լինել լուծելի բարդ կատիոններ կամ բարդ անիոններ, կամ ավելի քիչ լուծելի չեզոք միացություններ, որոնք նստվածք են տալիս՝ կախված լուծույթի քանակից: Մյուս կողմից, հազվագյուտ հողերի կարբոնատը կարող է քայքայվել համապատասխան օքսիդների՝ կալցինացման միջոցով, որոնք կարող են անմիջապես օգտագործվել բազմաթիվ նոր հազվագյուտ հողերի նյութերի պատրաստման մեջ: Ներկայումս Չինաստանում հազվագյուտ հողերի կարբոնատի տարեկան արտադրությունը կազմում է ավելի քան 10,000 տոննա, որը կազմում է բոլոր հազվագյուտ հողերի ապրանքների ավելի քան մեկ քառորդը, ինչը ցույց է տալիս, որ հազվագյուտ հողերի կարբոնատի արդյունաբերական արտադրությունը և կիրառումը շատ կարևոր դեր են խաղում հազվագյուտ հողերի արդյունաբերության զարգացման գործում:
Ցերիումի կարբոնատը անօրգանական միացություն է՝ C3Ce2O9 քիմիական բանաձևով, 460 մոլեկուլային քաշով, -7.40530 logP-ով, 198.80000 PSA-ով, 333.6ºC եռման կետով 760 մմ ս.ս.-ի դեպքում և 169.8ºC բռնկման կետով: Հազվագյուտ հողային միացությունների արդյունաբերական արտադրության մեջ ցերիումի կարբոնատը միջանկյալ հումք է տարբեր ցերիումային արտադրանքների, ինչպիսիք են տարբեր ցերիումի աղերը և ցերիումի օքսիդը, պատրաստման համար: Այն ունի լայն կիրառություն և կարևոր թեթև հազվագյուտ հողային արտադրանք է: Հիդրատացված ցերիումի կարբոնատի բյուրեղը ունի լանթանիտային տիպի կառուցվածք, և դրա SEM լուսանկարը ցույց է տալիս, որ հիդրատացված ցերիումի կարբոնատի բյուրեղի հիմնական ձևը փաթիլանման է, և փաթիլները միմյանց հետ կապված են թույլ փոխազդեցություններով՝ ձևավորելով թերթիկի նման կառուցվածք, և կառուցվածքը ազատ է, ուստի մեխանիկական ուժի ազդեցության տակ այն հեշտությամբ կարող է բաժանվել փոքր բեկորների: Արդյունաբերությունում ավանդաբար արտադրվող ցերիումի կարբոնատը չորացումից հետո ներկայումս պարունակում է ընդհանուր հազվագյուտ մետաղների ընդամենը 42-46%-ը, ինչը սահմանափակում է ցերիումի կարբոնատի արտադրության արդյունավետությունը։
Ցածր ջրի սպառում, կայուն որակ, արտադրված ցերիումի կարբոնատը կարիք չունի չորացման կամ կենտրոնախույս չորացումից հետո չորացման, և հազվագյուտ հողային միացությունների ընդհանուր քանակը կարող է հասնել 72%-ից մինչև 74%, և գործընթացը պարզ է և միաքայլ գործընթաց՝ ցերիումի կարբոնատ պատրաստելու համար՝ հազվագյուտ հողային միացությունների մեծ ընդհանուր քանակով: Ընդունված է հետևյալ տեխնիկական սխեման. ցերիումի կարբոնատ պատրաստելու համար օգտագործվում է միաքայլ մեթոդ՝ հազվագյուտ հողային միացությունների մեծ ընդհանուր քանակով, այսինքն՝ ցերիումի սնուցման լուծույթը՝ CeO240-90 գ/լ զանգվածային կոնցենտրացիայով, տաքացվում է 95°C-ից մինչև 105°C, և անընդհատ խառնելով ավելացվում է ամոնիումի բիկարբոնատ՝ ցերիումի կարբոնատը նստեցնելու համար: Ամոնիումի բիկարբոնատի քանակը կարգավորվում է այնպես, որ սնուցման հեղուկի pH արժեքը վերջնականապես կարգավորվի մինչև 6.3-ից մինչև 6.5, և ավելացման արագությունը հարմար է այնպես, որ սնուցման հեղուկը չթափվի ամանից: Ցերիումի սնուցման լուծույթը առնվազն հետևյալն է՝ ցերիումի քլորիդի ջրային լուծույթ, ցերիումի սուլֆատի ջրային լուծույթ կամ ցերիումի նիտրատի ջրային լուծույթ: UrbanMines Tech-ի հետազոտությունների և զարգացման թիմը: Co., Ltd.-ն կիրառում է սինթեզի նոր մեթոդ՝ ավելացնելով ամոնիումի պինդ բիկարբոնատ կամ ամոնիումի բիկարբոնատի ջրային լուծույթ։
Ցերիումի կարբոնատը կարող է օգտագործվել ցերիումի օքսիդ, ցերիումի երկօքսիդ և այլ նանոմատերիալներ պատրաստելու համար: Կիրառությունները և օրինակները հետևյալն են.
1. Հակա-շողացող մանուշակագույն ապակի, որը ուժեղ կլանում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները և տեսանելի լույսի դեղին մասը: Սովորական նատրիում-կիր-սիլիկահողի լողացող ապակու բաղադրության հիման վրա այն ներառում է հետևյալ հումքանյութերը քաշային տոկոսներով՝ սիլիկա 72~82%, նատրիումի օքսիդ 6~15%, կալցիումի օքսիդ 4~13%, մագնեզիումի օքսիդ 2~8%, ալյումին 0~3%, երկաթի օքսիդ 0.05~0.3%, ցերիումի կարբոնատ 0.1~3%, նեոդիմի կարբոնատ 0.4~1.2%, մանգանի երկօքսիդ 0.5~3%: 4 մմ հաստությամբ ապակին ունի տեսանելի լույսի թափանցելիություն՝ ավելի քան 80%, ուլտրամանուշակագույն՝ 15%-ից պակաս, իսկ 568-590 նմ ալիքի երկարության դեպքում՝ 15%-ից պակաս:
2. Էնդոթերմիկ էներգախնայող ներկ, որը բնութագրվում է նրանով, որ այն ստացվում է լցանյութի և թաղանթ առաջացնող նյութի խառնմամբ, և լցանյութը ստացվում է հետևյալ հումքի խառնմամբ՝ քաշային մասերով՝ 20-ից 35 մաս սիլիցիումի երկօքսիդ և 8-ից 20 մաս ալյումինի օքսիդ, 4-ից 10 մաս տիտանի օքսիդ, 4-ից 10 մաս ցիրկոնիումի օքսիդ, 1-ից 5 մաս ցինկի օքսիդ, 1-ից 5 մաս մագնեզիումի օքսիդ, 0.8-ից 5 մաս սիլիցիումի կարբիդ, 0.02-ից 0.5 մաս իտրիումի օքսիդ և 0.01-ից 1.5 մաս քրոմի օքսիդ, 0.01-1.5 մաս կաոլին, 0.01-1.5 մաս հազվագյուտ հողային նյութեր, 0.8-5 մաս ածխածնի սև, յուրաքանչյուր հումքի մասնիկի չափը 1-5 մկմ է։ որտեղ հազվագյուտ հողային նյութերը ներառում են լանթանի կարբոնատի 0.01-1.5 մաս, ցերիումի կարբոնատի 0.01-1.5 մաս, պրազեոդիմիումի կարբոնատի 1.5 մաս, պրազեոդիմիումի կարբոնատի 0.01-ից 1.5 մաս, նեոդիմիումի կարբոնատի 0.01-ից 1.5 մաս և պրոմեթիումի նիտրատի 0.01-ից 1.5 մաս։ Թաղանթ առաջացնող նյութը կալիումի նատրիումի կարբոնատն է։ Կալիումի նատրիումի կարբոնատը խառնվում է կալիումի կարբոնատի և նատրիումի կարբոնատի նույն քաշի հետ։ Լցանյութի և թաղանթ առաջացնող նյութի քաշային խառնման հարաբերակցությունը 2.5:7.5, 3.8:6.2 կամ 4.8:5.2 է։ Ավելին, էնդոթերմիկ էներգախնայող ներկի պատրաստման մի տեսակ մեթոդ բնութագրվում է նրանով, որ ներառում է հետևյալ քայլերը.
Քայլ 1՝ լցանյութի պատրաստում. նախ կշռվում են 20-35 մաս սիլիկա, 8-20 մաս ալյումինա, 4-10 մաս տիտանի օքսիդ, 4-10 մաս ցիրկոնիումի օքսիդ և 1-5 մաս ցինկի օքսիդ՝ ըստ քաշի, 1-5 մաս մագնեզիումի օքսիդ, 0.8-5 մաս սիլիցիումի կարբիդ, 0.02-0.5 մաս իտրիումի օքսիդ, 0.01-1.5 մաս քրոմի եռօքսիդ, 0.01-1.5 մաս կաոլին, 0.01-1.5 մաս հազվագյուտ հողային նյութեր և 0.8-5 մաս ածխածնի սև, ապա միատարր խառնուրդով խառնվում են խառնիչով՝ լցանյութ ստանալու համար։ որտեղ հազվագյուտ հողային նյութը ներառում է լանթանի կարբոնատի 0.01-1.5 մաս, ցերիումի կարբոնատի 0.01-1.5 մաս, պրազեոդիմիումի կարբոնատի 0.01-1.5 մաս, նեոդիմիումի կարբոնատի 0.01-1.5 մաս և պրոմեթիումի նիտրատի 0.01-1.5 մաս։
Քայլ 2՝ թաղանթ առաջացնող նյութի պատրաստում, թաղանթ առաջացնող նյութը նատրիումի կալիումի կարբոնատն է։ Նախ կշռեք համապատասխանաբար կալիումի կարբոնատը և նատրիումի կարբոնատը ըստ քաշի, ապա հավասարաչափ խառնեք՝ թաղանթ առաջացնող նյութ ստանալու համար։ Նատրիումի կալիումի կարբոնատը խառնվում է նույն քաշի կալիումի կարբոնատի և նատրիումի կարբոնատի հետ։
Քայլ 3, լցանյութի և թաղանթանյութի խառնման հարաբերակցությունը ըստ քաշի կազմում է 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 կամ 4.8: 5.2, և խառնուրդը միատարր խառնվում և ցրվում է՝ խառնուրդ ստանալու համար։
4-րդ քայլում խառնուրդը գնդիկավոր աղացվում է 6-8 ժամ, այնուհետև պատրաստի արտադրանքը ստացվում է մաղով անցկացնելով, և մաղի ցանցը 1-5 մկմ է։
3. Գերմանր ցերիումի օքսիդի պատրաստում. Հիդրատացված ցերիումի կարբոնատը որպես նախորդ նյութ օգտագործելով, ուղղակի գնդիկավոր մանրացման և կալցինացման միջոցով ստացվել է 3 մկմ-ից պակաս միջին մասնիկի չափի գերմանր ցերիումի օքսիդ: Ստացված բոլոր արտադրանքներն ունեն խորանարդ ֆտորիտային կառուցվածք: Կալցինացման ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց արտադրանքի մասնիկի չափը նվազում է, մասնիկի չափի բաշխումը նեղանում է, և բյուրեղությունը մեծանում է: Այնուամենայնիվ, երեք տարբեր ապակիների հղկման ունակությունը ցույց է տվել առավելագույն արժեք 900℃-ից մինչև 1000℃ ջերմաստիճանների միջև: Հետևաբար, կարծում են, որ հղկման գործընթացում ապակե մակերեսային նյութերի հեռացման արագությունը մեծապես կախված է մասնիկի չափից, բյուրեղությունից և հղկման փոշու մակերեսային ակտիվությունից: