ფონი და ზოგადი სიტუაცია
იშვიათი დედამიწის ელემენტებიპერიოდულ ცხრილში IIIB სკანდიუმის, Yttrium და lanthanum იატაკია. არსებობს L7 ელემენტები. იშვიათ დედამიწას აქვს უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებები და ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, სოფლის მეურნეობაში და სხვა სფეროებში. იშვიათი დედამიწის ნაერთების სიწმინდე პირდაპირ განსაზღვრავს მასალების განსაკუთრებულ თვისებებს. იშვიათი დედამიწის მასალების სხვადასხვა სიწმინდეს შეუძლია წარმოქმნას კერამიკული მასალები, ფლუორესცენტული მასალები და ელექტრონული მასალები, რომელთაც აქვთ სხვადასხვა შესრულების მოთხოვნები. დღეისათვის, იშვიათი დედამიწის მოპოვების ტექნოლოგიის შემუშავებით, დედამიწის სუფთა იშვიათი ნაერთები წარმოადგენენ ბაზრის კარგ პერსპექტივას, ხოლო მაღალი ხარისხის იშვიათი დედამიწის მასალების მომზადება უფრო მაღალ მოთხოვნებს უქმნის დედამიწის იშვიათ ნაერთებს. ცერიუმის ნაერთს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი, ხოლო უმეტეს პროგრამებში მისი მოქმედება დაკავშირებულია მის სიწმინდესთან, ფიზიკურ თვისებებთან და მინარევების შინაარსთან. იშვიათი დედამიწის ელემენტების განაწილებისას, ცერიუმი შეადგენს დედამიწის მსუბუქი იშვიათი რესურსების დაახლოებით 50% -ს. მაღალი სიწმინდის ცერიუმის მზარდი გამოყენებით, ცერიუმის ნაერთებისთვის დედამიწის იშვიათი შემცველობის ინდექსის მოთხოვნა უფრო მაღალი და უფრო მაღალია.ცერიუმის ოქსიდიარის ცერული ოქსიდი, CAS ნომერი არის 1306-38-3, მოლეკულური ფორმულა არის CEO2, მოლეკულური წონა: 172.11; ცერიუმის ოქსიდი არის იშვიათი დედამიწის ელემენტის ცერიუმის ყველაზე სტაბილური ოქსიდი. ეს არის ფერმკრთალი ყვითელი მყარი ოთახის ტემპერატურაზე და გახდება მუქი, როდესაც გაცხელდება. ცერიუმის ოქსიდი ფართოდ გამოიყენება luminescent მასალებში, კატალიზატორებში, გასაპრიალებელ ფხვნილში, ულტრაიისფერი ფარის და სხვა ასპექტების გამო, მისი შესანიშნავი შესრულების გამო. ბოლო წლების განმავლობაში, მან მრავალი მკვლევარის ინტერესი გამოიწვია. ცერიუმის ოქსიდის მომზადება და შესრულება ბოლო წლებში გახდა კვლევის ცხელ წერტილად.
წარმოების პროცესი
მეთოდი 1: აურიეთ ოთახის ტემპერატურაზე, დაამატეთ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი 5.0 მოლი/ლ ცერიუმის სულფატის ხსნარში 0,1 მოლ/ლ, შეცვალეთ pH- ის მნიშვნელობა 10 -ზე მეტი, ხოლო ნალექების რეაქცია ხდება. ნალექი ტუმბოს, რამდენჯერმე დაიბანეთ დიონიზირებული წყლით, შემდეგ კი 90 ℃ ღუმელში 24 საათის განმავლობაში. სახეხი და ფილტრაციის შემდეგ (ნაწილაკების ზომა 0,1 მმ -ზე ნაკლები), ცერიუმის ოქსიდი მიიღება და განთავსებულია მშრალ ადგილას დალუქული შენახვისთვის. მეთოდი 2: ცერიუმის ქლორიდის ან ცერიუმის ნიტრატის, როგორც ნედლეულის მიღება, pH- ის მნიშვნელობის კორექტირება 2 ამიაკის წყალთან ერთად, ცერიუმის ოქსალატის ნალექების დასამატებლად, გათბობის შემდეგ, განკურნება, განცალკევება და დაბანა, შემდეგ 110 ℃, შემდეგ კი იწვის ცერიუმის ოქსიდში 900 ~ 1000 ℃. ცერიუმის ოქსიდის მიღება შესაძლებელია ცერიუმის ოქსიდისა და ნახშირბადის ფხვნილის ნაზავის გათბობით 1250 ℃ ნახშირბადის მონოქსიდის ატმოსფეროში.
გამოყენება
ცერიუმის ოქსიდი გამოიყენება შუშის ინდუსტრიის, ფირფიტების შუშის სახეხი მასალების დანამატებისთვის და იგი ვრცელდება სათვალეების სახეხი მინის, ოპტიკური ლინზების, კინესკოპის, გაუფერულების, განმარტებით, ულტრაიისფერი გამოსხივების ჭიქით და ელექტრონული მავთულის შთანთქმის და ა.შ. იგი ასევე გამოიყენება, როგორც ანტირეფექტური სათვალეების ობიექტივისთვის, ხოლო ცერიუმი გამოიყენება ცერიუმის ტიტანის ყვითლის შესაქმნელად, რათა მინის ღია ყვითელი გახდეს. იშვიათი დედამიწის დაჟანგვის ფრონტი გარკვეულ გავლენას ახდენს მინის კერამიკის კრისტალიზაციასა და თვისებებზე Cao-MGO-AI2O3-SIO2 სისტემაში. კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ შესაბამისი დაჟანგვის ფრონტის დამატება სასარგებლოა მინის სითხის განმარტების ეფექტის გასაუმჯობესებლად, ბუშტების აღმოფხვრაზე, შუშის სტრუქტურის კომპაქტურებად და მასალების მექანიკური თვისებებისა და ტუტე წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად. ცერიუმის ოქსიდის ოპტიმალური დამატებით რაოდენობაა 1.5, როდესაც იგი გამოიყენება კერამიკული ჭიქა და ელექტრონული ინდუსტრია, როგორც პიეზოელექტრული კერამიკული შეღწევა. იგი ასევე გამოიყენება მაღალი აქტივობის კატალიზატორი, გაზის ნათურის ინკანდესენტური საფარის, რენტგენოლოგიური ფლუორესცენტული ეკრანის წარმოებაში (ძირითადად გამოიყენება ლინზების გასაპრიალებელი აგენტი). იშვიათი დედამიწის ცერიუმის გასაპრიალებელი ფხვნილი ფართოდ გამოიყენება კამერებში, კამერის ლინზებში, სატელევიზიო სურათის მილში, ობიექტივში და ა.შ. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მინის ინდუსტრიაში. ცერიუმის ოქსიდი და ტიტანის დიოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთად შუშის ყვითელი. შუშის დეკოლორიზაციისთვის ცერიუმის ოქსიდი აქვს სტაბილური შესრულების უპირატესობებს მაღალ ტემპერატურაზე, დაბალ ფასად და ხილული შუქის შეწოვა. გარდა ამისა, ცერიუმის ოქსიდი ემატება შენობებსა და მანქანებში გამოყენებულ მინას, რათა შეამციროს ულტრაიისფერი შუქის გადაცემის გადაცემის. იშვიათი დედამიწის ლუმინესცენტური მასალების წარმოებისთვის, ცერიუმის ოქსიდი ემატება როგორც აქტივატორი იშვიათ დედამიწის სამ ტრი-ფოსფორებში, რომლებიც გამოიყენება ენერგიის დაზოგვის ნათურების ლუმინესცენტურ მასალებში და ინდიკატორებსა და რადიაციულ დეტექტორებში გამოყენებული ფოსფორმები. ცერიუმის ოქსიდი ასევე არის ნედლეული ლითონის ცერიუმის მომზადებისთვის. გარდა ამისა, ნახევარგამტარული მასალებში, ფართოდ გამოიყენება მაღალი დონის პიგმენტები და ფოტოსენსიტიური მინის სენსიბილიზატორი, საავტომობილო გამონაბოლქვი გამწმენდი. საავტომობილო გამონაბოლქვის გამწმენდის კატალიზატორი ძირითადად შედგება თაფლისფერი კერამიკული (ან ლითონის) გადამზიდავი და ზედაპირული გააქტიურებული საფარით. გააქტიურებული საფარი შედგება გამა-ტრიოქსიდის დიდი ფართობიდან, შესაბამისი ოქსიდებისგან, რომლებიც სტაბილიზაციას ახდენენ ზედაპირის ფართობზე, ხოლო ლითონი, რომელსაც აქვს კატალიზური მოქმედება, რომელიც გაფორმებულია საფარის შიგნით. ძვირადღირებული PT, RH დოზის შესამცირებლად, PD– ის დოზის გაზრდა შედარებით იაფია, შეამცირეთ კატალიზატორი ღირებულება, საავტომობილო გამონაბოლქვის გამწმენდის კატალიზატორების შემცირების გარეშე, სხვადასხვა შესრულების პირობებში, ჩვეულებრივ გამოყენებული PT. გვ. RH Ternary Catalyst საფარის გააქტიურება, ჩვეულებრივ, მთლიანი ჩაძირვის მეთოდი ცერიუმის ოქსიდისა და ლანტანუმის ოქსიდის გარკვეული რაოდენობით დასამატებლად, დედამიწის იშვიათ კატალიზურ ეფექტს წარმოადგენს. ძვირფასი ლითონის სამკერვალო კატალიზატორი. Lanthanum ოქსიდი და ცერიუმის ოქსიდი გამოიყენეს, როგორც დამხმარე საშუალებები ¦ a- ალუმინას მხარი დაუჭირეს კეთილშობილურ ლითონის კატალიზატორებს. კვლევის თანახმად, ცერიუმის ოქსიდისა და ლანტანუმის ოქსიდის კატალიზური მექანიზმი ძირითადად აქტიური საფარის კატალიზური მოქმედების გასაუმჯობესებლად, ავტომატურად ასწორებს ჰაერის საწვავის თანაფარდობას და კატალიზაციას, და აუმჯობესებს გადამზიდავი თერმული სტაბილურობას და მექანიკურ სიძლიერეს.