6

Цэрийн карбонат

Сүүлийн жилүүдэд органик нийлэгжилтэд лантанидын урвалжуудыг хэрэглэх нь үсрэнгүй хөгжиж байна. Тэдгээрийн дотроос олон лантанидын урвалжууд нь нүүрстөрөгч-нүүрстөрөгчийн холбоо үүсэх урвалд илт сонгомол катализтай болохыг олж мэдсэн; Үүний зэрэгцээ олон лантанидын урвалжууд нь функциональ бүлгүүдийг хувиргах органик исэлдэлтийн урвал, органик бууруулах урвалд маш сайн шинж чанартай болохыг олж мэдсэн. Ховор газрын хөдөө аж ахуйн хэрэглээ нь Хятадын шинжлэх ухаан, технологийн ажилчдын олон жилийн шаргуу хөдөлмөрийн үр дүнд олж авсан Хятадын онцлогтой шинжлэх ухааны судалгааны ололт бөгөөд Хятадад хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэх чухал арга хэмжээ болгон эрчимтэй ахиулсан юм. Ховор шороон карбонат нь хүчилд амархан уусдаг бөгөөд холбогдох давс, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг анион хольц оруулахгүйгээр төрөл бүрийн газрын ховор давс, цогцолборыг нийлэгжүүлэхэд ашиглахад тохиромжтой. Жишээлбэл, азотын хүчил, давсны хүчил, азотын хүчил, перхлорт, хүхрийн хүчил зэрэг хүчтэй хүчлүүдтэй урвалд орж усанд уусдаг давс үүсгэдэг. Фосфорын хүчил ба фторын хүчилтэй урвалд орж уусдаггүй газрын ховор фосфат, фтор болон хувирна. Олон тооны органик хүчлүүдтэй урвалд орж харгалзах газрын ховор органик нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр нь уусдаг нийлмэл катионууд эсвэл нийлмэл анионууд байж болно, эсвэл уусмалын утгаас хамааран бага уусдаг саармаг нэгдлүүд тунадасждаг. Нөгөөтэйгүүр, газрын ховор карбонатыг шохойжуулснаар харгалзах исэл болгон задалж, газрын ховор элементийн олон шинэ материалыг бэлтгэхэд шууд ашиглаж болно. Одоогийн байдлаар Хятадад газрын ховор карбонатын жилийн үйлдвэрлэл 10 мянга гаруй тонн байгаа нь газрын ховор элементийн дөрөвний нэгээс илүү хувийг эзэлж байгаа нь газрын ховор элементийн карбонатыг аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл, хэрэглээ нь Монгол улсын хөгжилд маш чухал үүрэг гүйцэтгэж байгааг харуулж байна. газрын ховор элементийн үйлдвэрлэл.

Цэрийн карбонат нь C3Ce2O9 химийн томъёо, 460 молекул жин, logP -7.40530, PSA 198.80000, буцлах температур 333.6ºC, 760 ммМУБ-д 333.6ºC, галын температур 168ºC бүхий органик бус нэгдэл юм. Газрын ховор элементийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд церийн карбонат нь янз бүрийн церийн давс, церийн исэл зэрэг төрөл бүрийн цериум бүтээгдэхүүн бэлтгэх завсрын түүхий эд болдог. Энэ нь өргөн хүрээний хэрэглээтэй бөгөөд чухал ач холбогдолтой хөнгөн ховор газрын бүтээгдэхүүн юм. Гидратжуулсан церийн карбонатын талст нь лантанит төрлийн бүтэцтэй бөгөөд түүний SEM зургаас харахад усжуулсан церийн карбонатын талстын үндсэн хэлбэр нь ширхэгтэй төстэй бөгөөд ширхэгүүд нь хоорондоо сул харилцан үйлчлэлээр холбогдож, дэлбээтэй төстэй бүтэц үүсгэдэг. бүтэц нь сул, тиймээс механик хүчний үйл ажиллагааны дор Энэ нь жижиг хэсгүүдэд хуваагдахад хялбар байдаг. Үйлдвэрт уламжлалт байдлаар үйлдвэрлэгдэж буй цери карбонат нь одоогоор хатаасны дараа нийт ховор элементийн 42-46%-ийг л эзэлж байгаа нь церийн карбонатын үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хязгаарлаж байна.

Нэг төрлийн ус бага зарцуулдаг, тогтвортой чанартай, үйлдвэрлэсэн церийн карбонатыг төвөөс зугтах замаар хатаах, хатаах шаардлагагүй, газрын ховор элементийн нийт хэмжээ 72% -иас 74% хүрэх боломжтой, процесс нь энгийн бөгөөд нэг газрын ховор элемент ихтэй церийн карбонат бэлтгэх шат дамжлага. Дараахь техникийн схемийг баталсан: газрын ховор элемент ихтэй церийн карбонатыг бэлтгэхийн тулд нэг үе шаттай аргыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл CeO240-90 г/л массын концентрацитай церийн тэжээлийн уусмалыг 95 хэмд халаана. 105°С хүртэл халааж, аммонийн бикарбонатыг байнга хутгах дор нэмж церийн карбонатыг тунадас болгоно. Аммонийн бикарбонатын хэмжээг тохируулж, тэжээлийн шингэний рН-ийн утгыг эцэст нь 6.3-6.5 болгон тохируулж, тэжээлийн шингэн нь тэвшээс урсахгүй байхын тулд нэмэх хурдыг тохируулна. Цэрийн тэжээлийн уусмал нь церийн хлоридын усан уусмал, церийн сульфатын усан уусмал эсвэл цэрийн нитратын усан уусмалаас дор хаяж нэг юм. UrbanMines Tech компанийн R&D баг. Co., Ltd нь хатуу аммонийн бикарбонат эсвэл усан аммонийн бикарбонатын уусмал нэмж синтезийн шинэ аргыг нэвтрүүлсэн.

Цэрийн карбонатыг церийн исэл, церийн давхар исэл болон бусад наноматериал бэлтгэхэд ашиглаж болно. Хэрэглээ ба жишээнүүд нь дараах байдалтай байна.

1. Хэт ягаан туяа болон үзэгдэх гэрлийн шар хэсгийг хүчтэй шингээдэг, гялбааны эсрэг ягаан шил. Энгийн сод-шохой-цахиурын хөвөгч шилний найрлагад үндэслэн дараахь түүхий эдийг жингийн хувиар агуулна: цахиур 72~82%, натрийн исэл 6~15%, кальцийн исэл 4~13%, магнийн исэл 2~8%. , Хөнгөн цагааны исэл 0~3%, төмрийн исэл 0.05~0.3%, церийн карбонат 0.1~3%, неодим карбонат 0.4~1.2%, манганы давхар исэл 0.5~3%. 4 мм-ийн зузаантай шилний харагдах гэрлийн дамжуулалт 80% -иас их, хэт ягаан туяа 15% -иас бага, 568-590 нм долгионы уртад 15% -иас бага байна.

2. Дүүргэгч болон хальс үүсгэгч бодисыг хольж, дүүргэгчийг дараах түүхий эдийг жингээр нь хэсэгчлэн хольж үүсгэдгээрээ онцлог нь эндотермик эрчим хүч хэмнэдэг будаг: Цахиурын давхар ислийн 20-35 хэсэг, хөнгөн цагааны ислийн 8-20 хэсэг. , 4-10 хэсэг титан исэл, 4-10 хэсэг циркон, 1-5 хэсэг цайрын исэл, 1-5 хэсэг магнийн исэл, 0.8-5 хэсэг цахиур карбид, 0.02-0.5 хэсэг иттриум исэл, 0.01. хромын ислийн 1.5 хэсэг хүртэл. эд анги, каолины 0,01-1,5 хэсэг, газрын ховор материал 0,01-1,5 хэсэг, нүүрстөрөгчийн хар 0,8-5 хэсэг, түүхий эд бүрийн ширхэгийн хэмжээ 1-5 мкм; Үүнд газрын ховор материалд 0.01-1.5 хэсэг лантан карбонат, 0.01-1.5 хэсэг церийн карбонат 1.5 хэсэг празеодим карбонат, 0.01-1.5 хэсэг празеодим карбонат, 0.01-1.5 хэсэг нь неодимийн карбонат, 1-0. нитрат; хальс үүсгэх материал нь калийн натрийн карбонат; калийн натрийн карбонатыг ижил жинтэй калийн карбонат ба натрийн карбонаттай холино. Дүүргэгч ба хальс үүсгэгч материалын жингийн харьцаа нь 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 эсвэл 4.8: 5.2 байна. Цаашилбал, эндотермик эрчим хүчний хэмнэлттэй будаг бэлтгэх нэг төрлийн арга нь дараахь алхмуудыг агуулна.

Дүүргэгч бэлтгэх 1-р алхам, эхлээд 20-35 хэсэг цахиур, 8-20 хэсэг хөнгөн цагаан исэл, 4-10 хэсэг титан исэл, 4-10 хэсэг циркон, 1-5 хэсэг цайрын ислийг жингээр нь жинлэнэ. . , 1-5 хэсэг магнийн исэл, 0.8-5 хэсэг цахиурын карбид, 0.02-0.5 хэсэг иттри исэл, 0.01-1.5 хромын гурвалсан исэл, 0.01-1.5 каолин, 0.01-1.5 хэсэг газрын ховор материал, 0.8-аас 5 хэсэг нүүрстөрөгчийн хар , дараа нь дүүргэгчийг олж авахын тулд холигчоор жигд холино; Үүний дотор газрын ховор материалд 0.01-1.5 хэсэг лантан карбонат, 0.01-1.5 хэсэг церийн карбонат, 0.01-1.5 хэсэг празеодим карбонат, 0.01-1.5 хэсэг неодим карбонат, 0.01-1.5 хувь пропорциональ орно.

2-р алхам, хальс үүсгэгч материалыг бэлтгэх, хальс үүсгэх материал нь натрийн калийн карбонат; эхлээд калийн карбонат ба натрийн карбонатыг жингээр нь жигнэж, дараа нь хальс үүсгэгч материалыг олж авахын тулд жигд холино; натрийн калийн карбонат нь ижил жинтэй калийн карбонат ба натрийн карбонат холилдсон;

3-р алхам, дүүргэгч ба хальс материалын холих харьцаа нь жингийн хувьд 2.5: 7.5, 3.8: 6.2 эсвэл 4.8: 5.2, хольцыг жигд хольж, хольцыг тарааж холино;

4-р үе шатанд хольцыг 6-8 цагийн турш бөмбөлөгт тээрэмдэж, дараа нь шигшүүрээр дамжуулж бэлэн бүтээгдэхүүнийг гаргаж авах ба торны тор нь 1-5 мкм байна.

3. Цэрийн хэт нарийн исэл бэлтгэх: Гидратжуулсан церийн карбонатыг урьдал болгон ашиглаж, 3 мкм-ээс бага дундаж ширхэгийн хэмжээтэй хэт нарийн ширхэгтэй церийн ислийг шууд бөмбөлөгт тээрэмдэж, шохойжуулан бэлтгэсэн. Олж авсан бүтээгдэхүүн нь бүгд куб флюорит бүтэцтэй. Кальцинжуулалтын температур нэмэгдэхийн хэрээр бүтээгдэхүүний ширхэгийн хэмжээ багасч, ширхэгийн хэмжээтэй тархалт нарийсч, талстлаг чанар нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч гурван өөр шилний өнгөлөх чадвар нь 900 ℃-аас 1000 ℃ хооронд хамгийн их утгыг харуулсан. Иймээс өнгөлгөөний явцад шилний гадаргуугийн бодисыг зайлуулах хурдад өнгөлгөөний нунтагны ширхэгийн хэмжээ, талст чанар, гадаргуугийн идэвхжил ихээхэн нөлөөлдөг гэж үздэг.