В последние годы применение лантаноидных реагентов в органическом синтезе развивается семимильными шагами. Среди них было обнаружено, что многие лантаноидные реагенты обладают очевидным селективным катализом в реакции образования связи углерод-углерод; в то же время было обнаружено, что многие реагенты на основе лантаноидов обладают отличными характеристиками в реакциях органического окисления и реакциях восстановления органических веществ с целью преобразования функциональных групп. Использование редкоземельных металлов в сельском хозяйстве — это научно-исследовательское достижение с китайской спецификой, полученное китайскими научными и технологическими работниками после многих лет напряженной работы, которое активно пропагандируется как важная мера по увеличению сельскохозяйственного производства в Китае. Карбонат редкоземельных элементов легко растворяется в кислоте с образованием соответствующих солей и углекислого газа, что удобно использовать в синтезе различных солей и комплексов редкоземельных элементов без введения анионных примесей. Например, он может реагировать с сильными кислотами, такими как азотная кислота, соляная кислота, азотная кислота, хлорная кислота и серная кислота, с образованием водорастворимых солей. Реакция с фосфорной кислотой и плавиковой кислотой с образованием нерастворимых фосфатов и фторидов редкоземельных элементов. Реагируют со многими органическими кислотами с образованием соответствующих редкоземельных органических соединений. В зависимости от величины раствора они могут быть растворимыми комплексными катионами или комплексными анионами, либо в осадок выпадают менее растворимые нейтральные соединения. С другой стороны, карбонат редкоземельных элементов можно разложить на соответствующие оксиды путем прокаливания, что может быть непосредственно использовано при получении многих новых редкоземельных материалов. В настоящее время годовой объем производства редкоземельных карбонатов в Китае составляет более 10 000 тонн, что составляет более четверти всех редкоземельных товаров, что указывает на то, что промышленное производство и применение редкоземельных карбонатов играет очень важную роль в развитии редкоземельная промышленность.
Карбонат церия представляет собой неорганическое соединение с химической формулой C3Ce2O9, молекулярной массой 460, logP -7,40530, PSA 198,80000, температурой кипения 333,6°C при 760 мм рт.ст. и температурой вспышки 169,8°C. В промышленном производстве редкоземельных элементов карбонат церия является промежуточным сырьем для получения различных цериевых продуктов, таких как различные соли церия и оксид церия. Он имеет широкий спектр применения и является важным легким редкоземельным продуктом. Кристалл гидратированного карбоната церия имеет структуру типа лантанита, и его фотография, полученная с помощью СЭМ, показывает, что основная форма кристалла гидратированного карбоната церия имеет чешуйчатую форму, а чешуйки связаны между собой слабыми взаимодействиями, образуя структуру, подобную лепестку, и структура рыхлая, поэтому под действием механической силы легко раскалывается на мелкие фрагменты. Карбонат церия, традиционно производимый в промышленности, в настоящее время после сушки содержит только 42-46% от общего количества редкоземельных элементов, что ограничивает эффективность производства карбоната церия.
Своего рода низкое потребление воды, стабильное качество, полученный карбонат церия не требует сушки или сушки после центробежной сушки, а общее количество редкоземельных элементов может достигать 72–74%, а процесс прост и одноразовый. ступенчатый процесс получения карбоната церия с высоким содержанием редких земель. Принята следующая техническая схема: для получения карбоната церия с высоким общим содержанием редкоземельных элементов используют одностадийный способ, то есть сырьевой раствор церия с массовой концентрацией CeO240-90 г/л нагревают при температуре 95°С. до 105°С и при постоянном перемешивании добавляют бикарбонат аммония для осаждения карбоната церия. Количество бикарбоната аммония регулируют так, чтобы значение pH подаваемой жидкости в конечном итоге доводилось до 6,3-6,5, а скорость добавления была подходящей, чтобы подаваемая жидкость не вытекала из желоба. Исходный раствор церия представляет собой по меньшей мере один из водного раствора хлорида церия, водного раствора сульфата церия или водного раствора нитрата церия. Команда исследований и разработок UrbanMines Tech. Co., Ltd. применяет новый метод синтеза путем добавления твердого бикарбоната аммония или водного раствора бикарбоната аммония.
Карбонат церия можно использовать для получения оксида церия, диоксида церия и других наноматериалов. Приложения и примеры следующие:
1. Антибликовое фиолетовое стекло, сильно поглощающее ультрафиолетовые лучи и желтую часть видимого света. В зависимости от состава обычного натриево-известково-силикатного флоат-стекла оно включает в себя следующее сырье в весовых процентах: кремнезем 72–82%, оксид натрия 6–15%, оксид кальция 4–13%, оксид магния 2–8%. , оксид алюминия 0–3%, оксид железа 0,05–0,3%, карбонат церия 0,1–3%, карбонат неодима 0,4–1,2%, диоксид марганца 0,5–3%. Стекло толщиной 4 мм имеет коэффициент пропускания видимого света более 80%, коэффициент пропускания ультрафиолета менее 15% и коэффициент пропускания на длинах волн 568-590 нм менее 15%.
2. Эндотермическая энергосберегающая краска, отличающаяся тем, что она образуется путем смешивания наполнителя и пленкообразующего материала, причем наполнитель образуется путем смешивания в весовых частях следующего сырья: от 20 до 35 частей диоксида кремния, и от 8 до 20 частей оксида алюминия. , от 4 до 10 частей оксида титана, от 4 до 10 частей диоксида циркония, от 1 до 5 частей оксида цинка, от 1 до 5 частей оксида магния, от 0,8 до 5 частей карбида кремния, от 0,02 до 0,5 частей оксида иттрия и 0,01 частей. до 1,5 частей оксида хрома. частей, каолина 0,01-1,5 частей, редкоземельных материалов 0,01-1,5 частей, технического углерода 0,8-5 частей, размер частиц каждого сырья 1-5 мкм; при этом редкоземельные материалы включают 0,01-1,5 части карбоната лантана, 0,01-1,5 части карбоната церия, 1,5 части карбоната празеодима, 0,01-1,5 части карбоната празеодима, 0,01-1,5 части карбоната неодима и 0,01-1,5 части прометия. нитрат; пленкообразующим материалом является карбонат калия-натрия; карбонат калия-натрия смешивают с такой же массой карбоната калия и карбоната натрия. Массовое соотношение смешивания наполнителя и пленкообразующего материала составляет 2,5:7,5, 3,8:6,2 или 4,8:5,2. Кроме того, разновидность способа приготовления эндотермической энергосберегающей краски отличается тем, что он включает следующие стадии:
Шаг 1, приготовление наполнителя: сначала взвесьте 20–35 частей диоксида кремния, 8–20 частей оксида алюминия, 4–10 частей оксида титана, 4–10 частей диоксида циркония и 1–5 частей оксида цинка по весу. . , от 1 до 5 частей оксида магния, от 0,8 до 5 частей карбида кремния, от 0,02 до 0,5 частей оксида иттрия, от 0,01 до 1,5 частей триоксида хрома, от 0,01 до 1,5 частей каолина, от 0,01 до 1,5 частей редкоземельных материалов и от 0,8 до 5 частей технического углерода, а затем равномерно перемешивают в миксере до получения наполнителя; при этом редкоземельный материал включает 0,01-1,5 части карбоната лантана, 0,01-1,5 части карбоната церия, 0,01-1,5 части карбоната празеодима, 0,01-1,5 части карбоната неодима и 0,01-1,5 части нитрата прометия;
Шаг 2, подготовка пленкообразующего материала, пленкообразующим материалом является карбонат натрия-калия; сначала взвешивают карбонат калия и карбонат натрия соответственно по массе, а затем равномерно смешивают их с получением пленкообразующего материала; Карбонат натрия и калия. Смешивают карбонат калия и карбонат натрия в одинаковой массе;
Шаг 3: массовое соотношение смешивания наполнителя и пленочного материала составляет 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 или 4,8: 5,2, смесь равномерно перемешивают и диспергируют с получением смеси;
На этапе 4 смесь измельчают в шаровой мельнице в течение 6-8 часов, а затем получают готовый продукт, пропуская его через сито, размер ячейки которого составляет 1-5 мкм.
3. Получение ультрадисперсного оксида церия. Используя гидратированный карбонат церия в качестве предшественника, ультрадисперсный оксид церия со средним размером частиц менее 3 мкм получали путем прямого шарового измельчения и прокаливания. Все полученные продукты имеют кубическую структуру флюорита. По мере повышения температуры прокаливания размер частиц продуктов уменьшается, гранулометрический состав становится уже, а кристалличность увеличивается. Однако полирующая способность трех разных стекол показала максимальное значение между 900 ℃ и 1000 ℃. Поэтому считается, что на скорость удаления веществ с поверхности стекла в процессе полировки сильно влияют размер частиц, кристалличность и поверхностная активность полировочного порошка.