Ozadje in splošna situacija
Redki zemeljski elementiso talna plošča IIIB scandium, yttrium in lantanum v periodični tabeli. Obstajajo elementi L7. Redka Zemlja ima edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti in se pogosto uporablja v industriji, kmetijstvu in drugih področjih. Čistost redkih zemeljskih spojin neposredno določa posebne lastnosti materialov. Različna čistost redkih zemeljskih materialov lahko proizvaja keramične materiale, fluorescentne materiale in elektronske materiale z različnimi potrebami glede zmogljivosti. Trenutno z razvojem redke tehnologije ekstrakcije zemlja čiste redke zemeljske spojine predstavljajo dobro tržno perspektivo, priprava visokozmogljivih redkih zemeljskih materialov pa predstavlja večje potrebe po čistih redkih zemeljskih spojinah. Cerium spojina ima široko paleto uporabe, njegov učinek v večini aplikacij pa je povezan s čistostjo, fizikalnimi lastnostmi in vsebnostjo nečistoč. Pri porazdelitvi redkih zemeljskih elementov Cerium predstavlja približno 50% lahkih redkih zemeljskih virov. Z naraščajočo uporabo cerima z visoko čistostjo je zahteva po indeksu, ki ni redka vsebnost zemlje za cerium spojine, višja in višja.Cerijev oksidje cerični oksid, število CAS je 1306-38-3, molekularna formula je CEO2, molekularna masa: 172,11; Cerijev oksid je najbolj stabilen oksid cerima redkega zemeljskega elementa. To je bledo rumena trdna trdna snov pri sobni temperaturi in postane temnejša, ko se segreva. Cerijev oksid se pogosto uporablja v luminiscentnih materialih, katalizatorjih, poliranju v prahu, UV zaščitnem in drugih vidikih zaradi odlične zmogljivosti. V zadnjih letih je vzbudilo zanimanje številnih raziskovalcev. Priprava in uspešnost cerium oksida sta v zadnjih letih postala raziskovalna žarišča.
Proces proizvodnje
Metoda 1: Mešamo pri sobni temperaturi, dodajte raztopino natrijevega hidroksida 5,0Mol/L v cerium sulfat raztopino 0,1Mol/L, prilagodite vrednost pH, da je večja od 10, in pride do reakcije padavin. Usedlin smo črpali, večkrat sprali z deionizirano vodo in nato 24 ur posušili v 90 ℃ pečici. Po mletju in filtriranju (velikost delcev manj kot 0,1 mm) dobimo cerijev oksid in nameščen na suho mesto za zaprto skladiščenje. Metoda 2: jemanje cerium klorida ali cerujevega nitrata kot surovine, nastavitev pH vrednost 2 z amoniako vodo, ki doda oksalat za oborino cerium oksalat, po segrevanju, strjevanju, ločevanju in pranju, sušenju pri 110 ℃, nato pa se gori na cerijev oksid pri 900 ~ 1000 ℃. Cerijev oksid lahko dobimo s segrevanjem mešanice cerium oksida in ogljikovega prahu pri 1250 ℃ v atmosferi ogljikovega monoksida.
Aplikacija
Cerijev oksid se uporablja za aditive steklene industrije, materiale za brušenje s ploščami in je razširjen na steklo za brušenje očal, optične leče, kineskop, beljenje, razjasnitev, steklo ultravijolične sevanja in absorpcijo elektronske žice in tako naprej. Uporablja se tudi kot protireflektor za objektiv očal, Cerium pa se uporablja za postavitev cerium titanijevega rumenega, da bi steklo svetlo rumeno. Redka oksidacijska fronta določen vpliva na kristalizacijo in lastnosti steklene keramike v sistemu Cao-MGO-AI2O3-SiO2. Rezultati raziskav kažejo, da je dodajanje ustrezne oksidacijske fronte koristno za izboljšanje razjasnitvenega učinka steklene tekočine, odpravljanje mehurčkov, kompaktno stekleno strukturo in izboljšanje mehanskih lastnosti in alkalijske odpornosti materialov. Optimalna dodatna količina cerijevega oksida je 1,5, ko se uporablja v keramični glazuri in elektronski industriji kot piezoelektrični keramični penetrant. Uporablja se tudi pri izdelavi katalizatorja z visoko aktivnostjo, pokrovišču plinske svetilke, rentgenskega fluorescentnega zaslona (v glavnem se uporablja v sredstvu za poliranje leč). Redki zemeljski cerium polirajoč prah se pogosto uporablja v kamerah, objektivih fotoaparata, televizijskih slikovnih cev, objektivu in tako naprej. Uporablja se lahko tudi v stekleni industriji. Cerijev oksid in titanov dioksid se lahko uporabljata skupaj za izdelavo stekla rumene barve. Cerijev oksid za razgradnjo stekla ima prednosti stabilne zmogljivosti pri visoki temperaturi, nizki ceni in absorpciji vidne svetlobe. Poleg tega se v steklo, ki se uporablja v stavbah in avtomobilih, dodamo cerijev oksid, da se zmanjša prepustnost ultravijolične svetlobe. Za proizvodnjo redkih zemeljskih luminiscentnih materialov dodamo cerijev oksid kot aktivator v redkih zemeljskih tribarvnih fosforjih, ki se uporabljajo v luminescentnih materialih za varčevanje z energijo, in fosforji, ki se uporabljajo pri indikatorjih in detektorjih sevanja. Cerijev oksid je tudi surovina za pripravo kovinskega cerima. Poleg tega se v polprevodniških materialih, pigmentih z visokimi ocenami in fotosenzibilnim senzibilizatorjem stekla, avtomobilski čistilec izpušnih izpušnih plinov pogosto uporablja. Katalizator za čiščenje avtomobilov izpušnih plinov je sestavljen predvsem iz satja keramičnega (ali kovinskega) nosilca in površinsko aktivirane prevleke. Aktivirani premaz je sestavljen iz velikega območja gama-trioksida, ustrezne količine oksidov, ki stabilizirajo površino, in kovine s katalitično aktivnostjo, razpršeno znotraj prevleke. Da bi zmanjšali drag PT, RH odmerjanje, je odmerjanje PD relativno poceni, zmanjšajte stroške katalizatorja, ne da bi zmanjšali avtomobilske čistilce izpušnih plinov pod premiso različnih zmogljivosti, ki se običajno uporablja PT. Pd. Aktivacija RH ternarnega katalizatorja, ki je ponavadi skupna metoda potopitve za dodajanje določene količine cerium oksida in oksida lantanuma, predstavlja redek zemeljski katalitični učinek. Ternarni katalizator dragocenih kovin. Lanthanum oksid in cerijev oksid sta bila uporabljena kot pomožni za izboljšanje zmogljivosti ¦ A-Alumina, ki podpirajo plemenite kovinske katalizatorje. Glede na raziskavo je katalitični mehanizem cerium oksida in lantanum oksida predvsem za izboljšanje katalitične aktivnosti aktivnega premaza, samodejno prilagoditi razmerje in katalizo zraka-goriva ter izboljšati toplotno stabilnost in mehansko trdnost nosilca.