6

Uhličitan ceritý

V posledných rokoch sa aplikácia lantanoidových činidiel v organickej syntéze rozvinula míľovými krokmi. Spomedzi nich sa zistilo, že mnohé lantanoidové činidlá majú zjavnú selektívnu katalýzu pri reakcii tvorby väzby uhlík-uhlík; súčasne sa zistilo, že mnohé lantanoidové činidlá majú vynikajúce vlastnosti v organických oxidačných reakciách a organických redukčných reakciách na konverziu funkčných skupín. Poľnohospodárske využitie vzácnych zemín je úspechom vedeckého výskumu s čínskymi charakteristikami získanými čínskymi vedeckými a technologickými pracovníkmi po rokoch tvrdej práce a dôrazne sa propaguje ako dôležité opatrenie na zvýšenie poľnohospodárskej výroby v Číne. Uhličitan vzácnych zemín je ľahko rozpustný v kyseline za vzniku zodpovedajúcich solí a oxidu uhličitého, ktoré možno pohodlne použiť pri syntéze rôznych solí a komplexov vzácnych zemín bez vnášania aniónových nečistôt. Napríklad môže reagovať so silnými kyselinami, ako je kyselina dusičná, kyselina chlorovodíková, kyselina dusičná, kyselina chloristá a kyselina sírová, za vzniku solí rozpustných vo vode. Reagujte s kyselinou fosforečnou a kyselinou fluorovodíkovou, aby sa premenili na nerozpustné fosfáty a fluoridy vzácnych zemín. Reagujte s mnohými organickými kyselinami za vzniku zodpovedajúcich organických zlúčenín vzácnych zemín. Môžu to byť rozpustné komplexné katióny alebo komplexné anióny, alebo sa v závislosti od hodnoty roztoku vyzrážajú menej rozpustné neutrálne zlúčeniny. Na druhej strane sa uhličitan vzácnych zemín môže kalcináciou rozložiť na zodpovedajúce oxidy, ktoré možno priamo použiť pri príprave mnohých nových materiálov vzácnych zemín. V súčasnosti je ročná produkcia uhličitanu vzácnych zemín v Číne viac ako 10 000 ton, čo predstavuje viac ako štvrtinu všetkých komodít vzácnych zemín, čo naznačuje, že priemyselná výroba a aplikácia uhličitanu vzácnych zemín zohráva veľmi dôležitú úlohu vo vývoji priemysel vzácnych zemín.

Uhličitan ceritý je anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom C3Ce2O9, molekulovou hmotnosťou 460, logP -7,40530, PSA 198,80000, bodom varu 333,6 °C pri 760 mmHg a bodom vzplanutia 169,8 °C. Pri priemyselnej výrobe vzácnych zemín je uhličitan céru medziproduktom na prípravu rôznych produktov céru, ako sú rôzne soli céru a oxid céru. Má široké využitie a je dôležitým produktom ľahkých vzácnych zemín. Kryštál hydratovaného uhličitanu céru má štruktúru typu lanthanitu a jeho fotografia SEM ukazuje, že základný tvar kryštálu hydratovaného uhličitanu céru je vločkovitý a vločky sú navzájom spojené slabými interakciami, aby vytvorili štruktúru podobnú okvetným lístkom a štruktúra je voľná, takže pri pôsobení mechanickej sily je ľahké ju rozštiepiť na malé úlomky. Uhličitan céru, ktorý sa bežne vyrába v priemysle, má v súčasnosti po vysušení iba 42 až 46 % celkového množstva vzácnych zemín, čo obmedzuje efektivitu výroby uhličitanu céru.

Nízka spotreba vody, stabilná kvalita, vyrobený uhličitan ceritý sa nemusí sušiť ani sušiť po odstredivom sušení a celkové množstvo vzácnych zemín môže dosiahnuť 72% až 74% a proces je jednoduchý a jedno- krokový proces prípravy uhličitanu céru s vysokým celkovým množstvom vzácnych zemín. Prijala sa nasledujúca technická schéma: na prípravu uhličitanu céru s vysokým celkovým množstvom vzácnych zemín sa používa jednostupňový spôsob, to znamená, že prívodný roztok céru s hmotnostnou koncentráciou CeO240-90 g/l sa zahrieva na 95 °C. na 105 °C a za stáleho miešania sa pridá hydrogénuhličitan amónny, aby sa vyzrážal uhličitan ceritý. Množstvo hydrogenuhličitanu amónneho sa upraví tak, aby sa hodnota pH kŕmnej kvapaliny nakoniec upravila na 6,3 až 6,5 a rýchlosť pridávania bola vhodná, aby kŕmna kvapalina nevytekala z žľabu. Napájacím roztokom céru je aspoň jeden z vodného roztoku chloridu ceritého, vodného roztoku síranu ceritého alebo vodného roztoku dusičnanu ceritého. Výskumný a vývojový tím UrbanMines Tech. Co., Ltd. prijíma novú metódu syntézy pridaním tuhého hydrogénuhličitanu amónneho alebo vodného roztoku hydrogénuhličitanu amónneho.

Uhličitan ceritý sa môže použiť na prípravu oxidu céru, oxidu ceričitého a iných nanomateriálov. Aplikácie a príklady sú nasledovné:

1. Antireflexné fialové sklo, ktoré silne absorbuje ultrafialové lúče a žltú časť viditeľného svetla. Na základe zloženia obyčajného sodno-vápenato-kremičitého plaveného skla obsahuje nasledujúce suroviny v hmotnostných percentách: oxid kremičitý 72~82%, oxid sodný 6~15%, oxid vápenatý 4~13%, oxid horečnatý 2~8% , Oxid hlinitý 0~3%, oxid železa 0,05~0,3%, uhličitan céru 0,1~3%, uhličitan neodýmu 0,4~1,2%, oxid manganičitý 0,5~3%. Sklo s hrúbkou 4 mm má priepustnosť viditeľného svetla vyššiu ako 80 %, priepustnosť ultrafialového žiarenia menej ako 15 % a priepustnosť pri vlnových dĺžkach 568-590 nm menej ako 15 %.

2. Endotermická energeticky úsporná farba, vyznačujúca sa tým, že je vytvorená zmiešaním plniva a filmotvorného materiálu a plnivo je vytvorené zmiešaním nasledujúcich surovín v hmotnostných dieloch: 20 až 35 dielov oxidu kremičitého, a 8 až 20 dielov oxidu hlinitého. 4 až 10 dielov oxidu titaničitého, 4 až 10 dielov oxidu zirkoničitého, 1 až 5 dielov oxidu zinočnatého, 1 až 5 dielov oxidu horečnatého, 0,8 až 5 dielov karbidu kremíka, 0,02 až 0,5 dielov oxidu ytria a 0,01 dielu na 1,5 dielu oxidu chrómového. dielov, 0,01-1,5 dielov kaolínu, 0,01-1,5 dielov materiálov vzácnych zemín, 0,8-5 dielov sadzí, veľkosť častíc každej suroviny je 1-5 μm; pričom materiály vzácnych zemín zahŕňajú 0,01 až 1,5 dielu uhličitanu lantanitého, 0,01 až 1,5 dielu uhličitanu céru, 1,5 dielu uhličitanu prazeodýmu, 0,01 až 1,5 dielu uhličitanu prazeodýmu, 0,01 až 1,5 dielu uhličitanu neodýmu na 1,5 dielu uhličitanu neodýmu a 0,5 dielu uhličitanu prazeodýmu dusičnan; filmotvorným materiálom je uhličitan sodný; uhličitan sodný sa zmieša s rovnakou hmotnosťou uhličitanu draselného a uhličitanu sodného. Hmotnostný zmiešavací pomer plniva a filmotvorného materiálu je 2,5:7,5, 3,8:6,2 alebo 4,8:5,2. Ďalej sa druh spôsobu prípravy endotermického energeticky úsporného náteru vyznačuje tým, že zahŕňa nasledujúce kroky:

Krok 1, príprava plniva, najprv odvážte 20 až 35 dielov oxidu kremičitého, 8 až 20 dielov oxidu hlinitého, 4 až 10 dielov oxidu titaničitého, 4 až 10 dielov oxidu zirkoničitého a 1 až 5 dielov oxidu zinočnatého. . 1 až 5 dielov oxidu horečnatého, 0,8 až 5 dielov karbidu kremíka, 0,02 až 0,5 dielu oxidu ytria, 0,01 až 1,5 dielu oxidu chrómového, 0,01 až 1,5 dielu kaolínu, 0,01 až 1,5 dielu materiálov vzácnych zemín 0,8 až 5 dielov sadzí a potom sa rovnomerne premiešajú v mixéri, aby sa získalo plnivo; pričom materiál vzácnych zemín obsahuje 0,01-1,5 dielu uhličitanu lantanitého, 0,01-1,5 dielu uhličitanu céru, 0,01-1,5 dielu uhličitanu prazeodýmu, 0,01-1,5 dielu uhličitanu neodýmu a 0,01-1,5 dielu dusičnanu prométia;

Krok 2, príprava filmotvorného materiálu, filmotvorným materiálom je uhličitan sodný; najprv odvážte uhličitan draselný a uhličitan sodný podľa hmotnosti a potom ich rovnomerne premiešajte, aby ste získali filmotvorný materiál; uhličitan sodný a draselný je Zmieša sa rovnaká hmotnosť uhličitanu draselného a uhličitanu sodného;

Krok 3, hmotnostný pomer plniva a filmového materiálu je 2,5 : 7,5, 3,8 : 6,2 alebo 4,8 : 5,2 a zmes sa rovnomerne premieša a disperguje, čím sa získa zmes;

V kroku 4 sa zmes melie v guľovom mlyne počas 6 až 8 hodín a potom sa hotový produkt získa preosiatím cez sito, pričom veľkosť ôk sita je 1 až 5 μm.

3. Príprava ultrajemného oxidu céru: Použitím hydratovaného uhličitanu céru ako prekurzora sa pripravil ultrajemný oxid céru so strednou veľkosťou častíc menšou ako 3 μm priamym guľovým mletím a kalcináciou. Všetky získané produkty majú štruktúru kubického fluoritu. So zvyšujúcou sa teplotou kalcinácie sa veľkosť častíc produktov znižuje, distribúcia veľkosti častíc sa zužuje a kryštalinita sa zvyšuje. Avšak schopnosť leštenia troch rôznych skiel vykazovala maximálnu hodnotu medzi 900 ℃ a 1000 ℃. Preto sa predpokladá, že rýchlosť odstraňovania látok z povrchu skla počas procesu leštenia je značne ovplyvnená veľkosťou častíc, kryštalinitou a povrchovou aktivitou leštiaceho prášku.