近年、有機合成におけるランタニド試薬の応用は飛躍的に発展してきた。その中でも、多くのランタニド試薬は炭素-炭素結合形成反応において明らかな選択的触媒作用を示すことがわかった。同時に、多くのランタニド試薬は有機酸化反応および有機還元反応において官能基変換に優れた特性を示すことがわかった。希土類の農業利用は、中国の科学技術労働者が長年の努力の末に得た中国特色ある科学研究成果であり、中国の農業生産増加のための重要な手段として積極的に推進されている。希土類炭酸塩は酸に容易に溶解して対応する塩と二酸化炭素を形成するため、陰イオン不純物を導入することなく、さまざまな希土類塩および錯体の合成に便利に使用できる。例えば、硝酸、塩酸、硝酸、過塩素酸、硫酸などの強酸と反応して水溶性塩を形成することができる。リン酸やフッ化水素酸と反応して、不溶性の希土類リン酸塩やフッ化物に変換します。多くの有機酸と反応して、対応する希土類有機化合物を形成します。溶液の値に応じて、可溶性の錯体カチオンや錯体アニオン、または溶解度の低い中性化合物が沈殿します。一方、希土類炭酸塩は焼成によって対応する酸化物に分解でき、多くの新しい希土類材料の製造に直接使用できます。現在、中国における希土類炭酸塩の年間生産量は1万トンを超え、希土類商品全体の4分の1以上を占めており、希土類炭酸塩の工業生産と応用が希土類産業の発展において非常に重要な役割を果たしていることを示しています。
炭酸セリウムは、化学式C3Ce2O9、分子量460、logP-7.40530、PSA198.80000、760mmHgでの沸点333.6℃、引火点169.8℃の無機化合物です。希土類の工業生産において、炭酸セリウムは、各種セリウム塩や酸化セリウムなどの各種セリウム製品の製造における中間原料です。用途が広く、重要な軽希土類製品です。水和炭酸セリウム結晶はランタナイト型構造を持ち、SEM写真では、水和炭酸セリウム結晶の基本形状は薄片状であり、薄片が弱い相互作用で結合して花びら状の構造を形成し、構造が緩いため、機械的な力が加わると容易に小さな断片に割れます。現在、業界で従来生産されている炭酸セリウムは、乾燥後の希土類元素の含有量がわずか42～46％に過ぎず、これが炭酸セリウムの生産効率を制限している。
低水消費量、安定した品質、製造された炭酸セリウムは遠心乾燥後に乾燥する必要がなく、希土類の総量は72%から74%に達することができ、プロセスがシンプルで、希土類の総量が多い炭酸セリウムを製造するための単一ステッププロセスです。次の技術スキームが採用されています。希土類の総量が多い炭酸セリウムを製造するために一段階法が使用され、質量濃度CeO240-90g/Lのセリウム供給溶液を95℃から105℃に加熱し、一定の攪拌下で炭酸水素アンモニウムを添加して炭酸セリウムを沈殿させます。炭酸水素アンモニウムの量は、供給液のpH値が最終的に6.3から6.5になるように調整され、供給液がトラフから溢れないように適切な添加速度になります。セリウム原料溶液は、塩化セリウム水溶液、硫酸セリウム水溶液、または硝酸セリウム水溶液のうち少なくとも1種類である。UrbanMines Tech. Co., Ltd.の研究開発チームは、固体炭酸水素アンモニウムまたは炭酸水素アンモニウム水溶液を添加する新しい合成方法を採用した。
炭酸セリウムは、酸化セリウム、二酸化セリウム、その他のナノ材料の製造に使用できます。その用途と例は以下のとおりです。
1. 紫外線と可視光の黄色部分を強く吸収する防眩バイオレットガラス。通常のソーダ石灰シリカフロートガラスの組成に基づき、重量パーセントで以下の原料を含みます。シリカ 72～82%、酸化ナトリウム 6～15%、酸化カルシウム 4～13%、酸化マグネシウム 2～8%、アルミナ 0～3%、酸化鉄 0.05～0.3%、炭酸セリウム 0.1～3%、炭酸ネオジム 0.4～1.2%、二酸化マンガン 0.5～3%。厚さ4mmのガラスは、可視光透過率が80%以上、紫外線透過率が15%未満、波長568～590nmにおける透過率が15%未満です。
2. 吸熱省エネ塗料であって、充填剤と皮膜形成材料を混合して形成され、充填剤は、重量部で、二酸化ケイ素２０〜３５部、酸化アルミニウム８〜２０部、酸化チタン４〜１０部、ジルコニア４〜１０部、酸化亜鉛１〜５部、酸化マグネシウム１〜５部、炭化ケイ素０８〜５部、酸化イットリウム００２〜０５部、酸化クロム００１〜１５部、カオリン００１〜１５部、希土類材料００１〜１５部、カーボンブラック０８〜５部を混合して形成され、各原料の粒径は１〜５μmであることを特徴とする。ここで、希土類材料は、炭酸ランタン0.01～1.5部、炭酸セリウム0.01～1.5部、炭酸プラセオジム1.5部、炭酸プラセオジム0.01～1.5部、炭酸ネオジム0.01～1.5部、硝酸プロメチウム0.01～1.5部を含み、皮膜形成材料は炭酸カリウムナトリウムであり、炭酸カリウムナトリウムは、炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを同重量で混合したものであり、充填剤と皮膜形成材料の重量混合比は2.5:7.5、3.8:6.2または4.8:5.2である。さらに、吸熱省エネ塗料の製造方法は、以下の工程を含むことを特徴とする。
ステップ 1、充填剤の準備、まずシリカ 20～35 部、アルミナ 8～20 部、酸化チタン 4～10 部、ジルコニア 4～10 部、酸化亜鉛 1～5 部を重量比で計量し、酸化マグネシウム 1～5 部、炭化ケイ素 0.8～5 部、酸化イットリウム 0.02～0.5 部、三酸化クロム 0.01～1.5 部、カオリン 0.01～1.5 部、希土類材料 0.01～1.5 部、カーボンブラック 0.8～5 部をミキサーで均一に混合して充填剤を得る。ここで、希土類材料は、炭酸ランタン0.01～1.5部、炭酸セリウム0.01～1.5部、炭酸プラセオジム0.01～1.5部、炭酸ネオジム0.01～1.5部、および硝酸プロメチウム0.01～1.5部を含む。
ステップ2、フィルム形成材料の調製。フィルム形成材料は炭酸ナトリウムカリウムである。まず、炭酸カリウムと炭酸ナトリウムをそれぞれ重量で計量し、次にそれらを均一に混合してフィルム形成材料を得る。炭酸ナトリウムカリウムは、同重量の炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合したものである。
ステップ3では、充填材とフィルム材料の重量比を2.5:7.5、3.8:6.2または4.8:5.2とし、混合物を均一に混合および分散させて混合物を得る。
ステップ4では、混合物を6～8時間ボールミル粉砕し、その後、1～5μmのメッシュのスクリーンを通して最終製品を得る。
3. 超微細酸化セリウムの調製：水和炭酸セリウムを前駆体として、直接ボールミル粉砕と焼成により、粒径中央値が3μm未満の超微細酸化セリウムを調製した。得られた生成物はすべて立方晶蛍石構造であった。焼成温度の上昇に伴い、生成物の粒径は小さくなり、粒径分布は狭くなり、結晶性は向上した。しかし、3種類のガラスの研磨能力は900℃～1000℃の間で最大値を示した。したがって、研磨工程におけるガラス表面物質の除去率は、研磨粉末の粒径、結晶性、および表面活性に大きく影響されると考えられる。