Последњих година, примена лантанидних реагенса у органској синтези се развијала скоковима и границама. Међу њима, утврђено је да многи лантанидни реагенси имају очигледну селективну катализу у реакцији формирања веза угљеник-угљеник; истовремено, утврђено је да многи лантанидни реагенси имају одличне карактеристике у реакцијама органске оксидације и реакцијама органске редукције за претварање функционалних група. Употреба ретких земних елемената у пољопривреди је научно истраживачко достигнуће са кинеским карактеристикама које су постигли кинески научни и технолошки радници након година напорног рада и снажно се промовише као важна мера за повећање пољопривредне производње у Кини. Карбонат ретких земних елемената је лако растворљив у киселини да би се формирале одговарајуће соли и угљен-диоксид, што се може погодно користити у синтези различитих соли и комплекса ретких земних елемената без уношења анјонских нечистоћа. На пример, може реаговати са јаким киселинама као што су азотна киселина, хлороводонична киселина, азотна киселина, перхлорна киселина и сумпорна киселина да би се формирале соли растворљиве у води. Реагује са фосфорном киселином и флуороводоничном киселином да би се претворио у нерастворљиве фосфате и флуориде ретких земних елемената. Реагује са многим органским киселинама да би се формирала одговарајућа органска једињења ретких земних елемената. Могу бити растворљиви комплексни катјони или комплексни ањони, или се мање растворљива неутрална једињења таложе у зависности од вредности раствора. С друге стране, карбонат ретких земаља може се разложити на одговарајуће оксиде калцинацијом, који се могу директно користити у припреми многих нових материјала ретких земаља. Тренутно, годишња производња карбоната ретких земаља у Кини је већа од 10.000 тона, што чини више од четвртине свих производа ретких земаља, што указује да индустријска производња и примена карбоната ретких земаља игра веома важну улогу у развоју индустрије ретких земаља.
Церијум карбонат је неорганско једињење са хемијском формулом C3Ce2O9, молекулском тежином од 460, logP од -7,40530, PSA од 198,80000, тачком кључања од 333,6ºC на 760 mmHg и тачком паљења од 169,8ºC. У индустријској производњи ретких земаља, церијум карбонат је међусировина за припрему различитих производа од церијума као што су разне соли церијума и церијум оксид. Има широк спектар примене и важан је производ од лаких ретких земаља. Хидратирани кристал церијум карбоната има структуру типа лантанита, а његова SEM фотографија показује да је основни облик хидратисаног кристала церијум карбоната љуспичаст, а љуспице су повезане слабим интеракцијама и формирају структуру сличну латицама, а структура је растресита, па се под дејством механичке силе лако цепа на мале фрагменте. Церијум карбонат који се конвенционално производи у индустрији тренутно има само 42-46% укупних ретких земних елемената након сушења, што ограничава ефикасност производње церијум карбоната.
Мала потрошња воде, стабилан квалитет, произведени церијум карбонат не мора бити сушен или сушен након центрифугалног сушења, а укупна количина ретких земаља може достићи 72% до 74%, а процес је једноставан и једностепени процес за припрему церијум карбоната са високом укупном количином ретких земаља. Усвојена је следећа техничка шема: једностепена метода се користи за припрему церијум карбоната са високом укупном количином ретких земаља, односно раствор за довод церијума са масеном концентрацијом CeO240-90g/L се загрева на 95°C до 105°C, а затим се додаје амонијум бикарбонат уз стално мешање да би се исталожио церијум карбонат. Количина амонијум бикарбоната се подешава тако да се pH вредност течности за довод коначно подеси на 6,3 до 6,5, а брзина додавања је погодна тако да течност за довод не истиче из корита. Раствор за довод церијума је најмање један од воденог раствора церијум хлорида, воденог раствора церијум сулфата или воденог раствора церијум нитрата. Тим за истраживање и развој компаније UrbanMines Tech. Co., Ltd. усваја нови метод синтезе додавањем чврстог амонијум бикарбоната или воденог раствора амонијум бикарбоната.
Церијум карбонат се може користити за припрему церијум оксида, церијум диоксида и других наноматеријала. Примене и примери су следећи:
1. Љубичасто стакло против одсјаја које снажно апсорбује ултраљубичасте зраке и жути део видљиве светлости. На основу састава обичног натријум-калцијум-силикатног флоат стакла, садржи следеће сировине у тежинским процентима: силицијум диоксид 72~82%, натријум оксид 6~15%, калцијум оксид 4~13%, магнезијум оксид 2~8%, алуминијум оксид 0~3%, гвожђе оксид 0,05~0,3%, церијум карбонат 0,1~3%, неодимијум карбонат 0,4~1,2%, манган диоксид 0,5~3%. Стакло дебљине 4 мм има пропустљивост видљиве светлости већу од 80%, пропустљивост ултраљубичасте светлости мању од 15% и пропустљивост на таласним дужинама од 568-590 nm мању од 15%.
2. Ендотермна боја која штеди енергију, карактерише се тиме што се формира мешањем пунила и материјала који формира филм, а пунило се формира мешањем следећих сировина у тежинским деловима: 20 до 35 делова силицијум диоксида и 8 до 20 делова алуминијум оксида, 4 до 10 делова титанијум оксида, 4 до 10 делова цирконијума, 1 до 5 делова цинк оксида, 1 до 5 делова магнезијум оксида, 0,8 до 5 делова силицијум карбида, 0,02 до 0,5 делова итријум оксида и 0,01 до 1,5 делова хром оксида, 0,01-1,5 делова каолина, 0,01-1,5 делова ретких земних материјала, 0,8-5 делова угљеничне чађи, величина честица сваке сировине је 1-5 μm; при чему, материјали ретких земаља укључују 0,01-1,5 делова лантан карбоната, 0,01-1,5 делова церијум карбоната, 1,5 делова празеодимијум карбоната, 0,01 до 1,5 делова празеодимијум карбоната, 0,01 до 1,5 делова неодимијум карбоната и 0,01 до 1,5 делова прометијум нитрата; материјал који формира филм је калијум-натријум карбонат; калијум-натријум карбонат се меша са истом тежином калијум карбоната и натријум карбоната. Тежински однос мешања пунила и материјала који формира филм је 2,5:7,5, 3,8:6,2 или 4,8:5,2. Даље, врста поступка припреме ендотермне боје која штеди енергију карактерише се тиме што обухвата следеће кораке:
Корак 1, припрема пунила, прво се одмери 20-35 делова силицијум диоксида, 8-20 делова алуминијум оксида, 4-10 делова титанијум оксида, 4-10 делова цирконијум диоксида и 1-5 делова цинк оксида по тежини, 1 до 5 делова магнезијум оксида, 0,8 до 5 делова силицијум карбида, 0,02 до 0,5 делова итријум оксида, 0,01 до 1,5 делова хром триоксида, 0,01 до 1,5 делова каолина, 0,01 до 1,5 делова ретких земних материјала и 0,8 до 5 делова угљеничне чађи, а затим се равномерно помеша у миксеру да би се добило пунило; при чему, материјал ретких земаља садржи 0,01-1,5 делова лантан карбоната, 0,01-1,5 делова церијум карбоната, 0,01-1,5 делова празеодимијум карбоната, 0,01-1,5 делова неодимијум карбоната и 0,01-1,5 делова прометијум нитрата;
Корак 2, припрема материјала за формирање филма, материјал за формирање филма је натријум-калијум-карбонат; прво се одмере калијум-карбонат и натријум-карбонат респективно по тежини, а затим се равномерно помешају да би се добио материјал за формирање филма; натријум-калијум-карбонат је иста тежина калијум-карбоната и натријум-карбоната;
Корак 3, однос мешања пунила и филмског материјала по тежини је 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 или 4,8: 5,2, а смеша се равномерно меша и диспергује да би се добила смеша;
У кораку 4, смеша се меље у кугличном млину 6-8 сати, а затим се готов производ добија пропуштањем кроз сито, а отвор сита је 1-5 μm.
3. Припрема ултрафиних церијум оксида: Коришћењем хидратисаног церијум карбоната као прекурсора, ултрафини церијум оксид са средњом величином честица мањом од 3 μm припремљен је директним млевењем куглица и калцинацијом. Добијени производи сви имају кубну флуоритну структуру. Како се температура калцинације повећава, величина честица производа се смањује, расподела величине честица постаје ужа, а кристалност се повећава. Међутим, способност полирања три различита стакла показала је максималну вредност између 900℃ и 1000℃. Стога се верује да је брзина уклањања супстанци са површине стакла током процеса полирања у великој мери под утицајем величине честица, кристалности и површинске активности праха за полирање.