Latar Belakang dan Situasi Umum
Unsur tanah jarangadalah papan lantai skandium IIIB, yttrium dan lantanum dalam tabel periodik. Ada elemen l7. Tanah jarang memiliki sifat fisik dan kimia yang unik dan telah banyak digunakan dalam industri, pertanian dan bidang lainnya. Kemurnian senyawa tanah jarang secara langsung menentukan sifat khusus bahan tersebut. Kemurnian bahan tanah jarang yang berbeda dapat menghasilkan bahan keramik, bahan fluoresen, dan bahan elektronik dengan persyaratan kinerja berbeda. Saat ini, dengan berkembangnya teknologi ekstraksi tanah jarang, senyawa tanah jarang yang bersih menghadirkan prospek pasar yang bagus, dan penyiapan bahan tanah jarang yang berkinerja tinggi menuntut persyaratan yang lebih tinggi untuk senyawa tanah jarang yang bersih. Senyawa cerium memiliki kegunaan yang luas, dan pengaruhnya pada sebagian besar aplikasi berkaitan dengan kemurnian, sifat fisik, dan kandungan pengotornya. Dalam distribusi unsur tanah jarang, cerium menyumbang sekitar 50% sumber daya tanah jarang ringan. Dengan meningkatnya penerapan cerium dengan kemurnian tinggi, persyaratan indeks kandungan tanah jarang untuk senyawa cerium semakin tinggi.Cerium oksidaadalah ceric oksida, nomor CAS 1306-38-3, rumus molekul CeO2, berat molekul: 172,11; Cerium oksida adalah oksida paling stabil dari serium unsur tanah jarang. Ini adalah padatan kuning pucat pada suhu kamar dan menjadi lebih gelap saat dipanaskan. Cerium oksida banyak digunakan dalam bahan luminescent, katalis, bubuk pemoles, pelindung UV dan aspek lainnya karena kinerjanya yang sangat baik. Dalam beberapa tahun terakhir, hal ini telah membangkitkan minat banyak peneliti. Persiapan dan kinerja cerium oksida telah menjadi pusat penelitian dalam beberapa tahun terakhir.
Proses Produksi
Metode 1: Aduk pada suhu kamar, tambahkan larutan natrium hidroksida 5,0mol/L ke dalam larutan cerium sulfat 0,1mol/L, sesuaikan nilai pH agar lebih besar dari 10, dan terjadilah reaksi pengendapan. Sedimen dipompa, dicuci beberapa kali dengan air deionisasi, dan kemudian dikeringkan dalam oven 90℃ selama 24 jam. Setelah penggilingan dan penyaringan (ukuran partikel kurang dari 0,1 mm), cerium oksida diperoleh dan ditempatkan di tempat kering untuk penyimpanan tertutup. Cara 2: Mengambil bahan baku cerium klorida atau cerium nitrat, mengatur nilai pH menjadi 2 dengan air amonia, menambahkan oksalat untuk mengendapkan cerium oksalat, setelah dipanaskan, diawetkan, dipisahkan dan dicuci, dikeringkan pada suhu 110℃, kemudian dibakar menjadi cerium oksida pada suhu 900 ~ 1000℃. Cerium oksida dapat diperoleh dengan memanaskan campuran cerium oksida dan bubuk karbon pada suhu 1250℃ dalam atmosfer karbon monoksida.
Aplikasi
Cerium Oxide digunakan untuk bahan tambahan industri kaca, bahan penggilingan kaca pelat, dan telah diperluas ke kaca gerinda kaca, lensa optik, kinescope, pemutihan, klarifikasi, kaca radiasi ultraviolet dan penyerapan kawat elektronik, dan sebagainya. Ini juga digunakan sebagai anti-reflektor untuk lensa kacamata, dan cerium digunakan untuk membuat cerium titanium menjadi kuning untuk membuat kaca menjadi kuning muda. Bagian depan oksidasi tanah jarang mempunyai pengaruh tertentu terhadap kristalisasi dan sifat keramik kaca dalam sistem CaO-MgO-AI2O3-SiO2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan front oksidasi yang sesuai bermanfaat untuk meningkatkan efek klarifikasi cairan kaca, menghilangkan gelembung, membuat struktur kaca menjadi kompak, dan meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan bahan terhadap alkali. Jumlah penambahan cerium oksida yang optimal adalah 1,5, bila digunakan dalam glasir keramik dan industri elektronik sebagai penetran keramik piezoelektrik. Hal ini juga digunakan dalam pembuatan katalis aktivitas tinggi, penutup lampu pijar lampu gas, layar fluoresen sinar-X (terutama digunakan dalam bahan pemoles lensa). Bubuk pemoles cerium tanah jarang banyak digunakan pada kamera, lensa kamera, tabung gambar TELEVISI, lensa, dan lain sebagainya. Ini juga dapat digunakan dalam industri kaca. Cerium oksida dan titanium dioksida dapat digunakan bersama untuk membuat kaca menjadi kuning. Cerium oksida untuk dekolorisasi kaca memiliki keunggulan kinerja yang stabil pada suhu tinggi, harga murah dan tidak ada penyerapan cahaya tampak. Selain itu, cerium oksida ditambahkan ke kaca yang digunakan pada gedung dan mobil untuk mengurangi transmisi sinar ultraviolet. Untuk produksi bahan luminescent tanah jarang, cerium oksida ditambahkan sebagai aktivator dalam fosfor tiga warna tanah jarang yang digunakan dalam bahan luminescent lampu hemat energi dan fosfor yang digunakan dalam indikator dan detektor radiasi. Cerium oksida juga merupakan bahan baku pembuatan logam cerium. Selain itu, pada bahan semikonduktor, pigmen bermutu tinggi dan pemeka kaca fotosensitif, pembersih knalpot otomotif telah banyak digunakan. Katalis untuk pemurnian knalpot mobil terutama terdiri dari pembawa keramik sarang lebah (atau logam) dan lapisan yang diaktifkan permukaan. Lapisan teraktivasi terdiri dari area gamma-trioksida yang luas, sejumlah oksida yang menstabilkan luas permukaan, dan logam dengan aktivitas katalitik yang tersebar di dalam lapisan. Untuk mengurangi dosis Pt, Rh yang mahal, meningkatkan dosis Pd yang relatif murah, mengurangi biaya katalis tanpa mengurangi katalis pemurnian knalpot mobil dengan premis berbagai kinerja, yang biasa digunakan Pt. Pd. Aktivasi lapisan katalis terner Rh, biasanya dengan metode perendaman total untuk menambahkan sejumlah cerium oksida dan lantanum oksida, merupakan efek katalitik tanah jarang yang sangat baik. Katalis terner logam mulia. Lantanum oksida dan cerium oksida digunakan sebagai bahan pembantu untuk meningkatkan kinerja katalis logam mulia yang didukung ¦ A-Alumina. Menurut penelitian, mekanisme katalitik cerium oksida dan lantanum oksida terutama untuk meningkatkan aktivitas katalitik lapisan aktif, secara otomatis menyesuaikan rasio udara-bahan bakar dan katalisis, serta meningkatkan stabilitas termal dan kekuatan mekanik pembawa.