నేపథ్యం మరియు సాధారణ పరిస్థితి
అరుదైన భూమి మూలకాలుఆవర్తన పట్టికలో IIIB స్కాండియం, యట్రియం మరియు లాంతనమ్ యొక్క ఫ్లోర్‌బోర్డ్. l7 మూలకాలు ఉన్నాయి. అరుదైన భూమి ప్రత్యేకమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు పరిశ్రమ, వ్యవసాయం మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. అరుదైన భూమి సమ్మేళనాల స్వచ్ఛత నేరుగా పదార్థాల ప్రత్యేక లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. అరుదైన భూమి పదార్థాల యొక్క విభిన్న స్వచ్ఛత వివిధ పనితీరు అవసరాలతో సిరామిక్ పదార్థాలు, ఫ్లోరోసెంట్ పదార్థాలు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు. ప్రస్తుతం, అరుదైన ఎర్త్ ఎక్స్‌ట్రాక్షన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, క్లీన్ రేర్ ఎర్త్ కాంపౌండ్‌లు మంచి మార్కెట్ అవకాశాన్ని అందజేస్తున్నాయి మరియు అధిక-పనితీరు గల అరుదైన ఎర్త్ మెటీరియల్‌ల తయారీ స్వచ్ఛమైన అరుదైన భూమి సమ్మేళనాల కోసం అధిక అవసరాలను ముందుకు తెచ్చింది. Cerium సమ్మేళనం విస్తృతమైన ఉపయోగాలను కలిగి ఉంది మరియు చాలా అనువర్తనాల్లో దాని ప్రభావం దాని స్వచ్ఛత, భౌతిక లక్షణాలు మరియు అశుద్ధ కంటెంట్‌కు సంబంధించినది. అరుదైన భూమి మూలకాల పంపిణీలో, సిరియం కాంతి అరుదైన భూమి వనరులలో 50% వరకు ఉంటుంది. అధిక స్వచ్ఛత సిరియం యొక్క పెరుగుతున్న అప్లికేషన్‌తో, సిరియం సమ్మేళనాల కోసం అరుదైన ఎర్త్ కంటెంట్ ఇండెక్స్ అవసరం ఎక్కువ మరియు ఎక్కువగా ఉంటుంది.సిరియం ఆక్సైడ్సెరిక్ ఆక్సైడ్, CAS సంఖ్య 1306-38-3, పరమాణు సూత్రం CeO2, పరమాణు బరువు: 172.11; సిరియం ఆక్సైడ్ అరుదైన భూమి మూలకం సిరియం యొక్క అత్యంత స్థిరమైన ఆక్సైడ్. ఇది గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద లేత పసుపు రంగులో ఉంటుంది మరియు వేడిచేసినప్పుడు ముదురు రంగులోకి మారుతుంది. Cerium ఆక్సైడ్ దాని అద్భుతమైన పనితీరు కారణంగా ప్రకాశించే పదార్థాలు, ఉత్ప్రేరకాలు, పాలిషింగ్ పౌడర్, UV షీల్డింగ్ మరియు ఇతర అంశాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ఇది చాలా మంది పరిశోధకుల ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. సిరియం ఆక్సైడ్ తయారీ మరియు పనితీరు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో పరిశోధన హాట్‌స్పాట్‌గా మారాయి.
ఉత్పత్తి ప్రక్రియ
విధానం 1: గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద కదిలించు, 0.1mol/L యొక్క సిరియం సల్ఫేట్ ద్రావణానికి 5.0mol/L సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణాన్ని జోడించండి, pH విలువను 10 కంటే ఎక్కువ ఉండేలా సర్దుబాటు చేయండి మరియు అవక్షేప ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. అవక్షేపం పంప్ చేయబడి, డీయోనైజ్డ్ నీటితో అనేక సార్లు కడిగి, ఆపై 24 గంటల పాటు 90℃ ఓవెన్‌లో ఆరబెట్టబడింది. గ్రౌండింగ్ మరియు వడపోత తర్వాత (కణ పరిమాణం 0.1 మిమీ కంటే తక్కువ), సీరియం ఆక్సైడ్ పొందబడుతుంది మరియు సీలు నిల్వ కోసం పొడి ప్రదేశంలో ఉంచబడుతుంది. విధానం 2: సిరియం క్లోరైడ్ లేదా సిరియం నైట్రేట్‌ను ముడి పదార్థాలుగా తీసుకోవడం, అమ్మోనియా నీటితో pH విలువను 2కి సర్దుబాటు చేయడం, సిరియం ఆక్సలేట్‌ను అవక్షేపించడానికి ఆక్సలేట్ జోడించడం, వేడి చేయడం, క్యూరింగ్, వేరు చేయడం మరియు కడగడం, 110℃ వద్ద ఎండబెట్టడం, ఆపై 90 ఆక్సైడ్‌కు కాల్చడం ~ 1000℃. సిరియం ఆక్సైడ్ మరియు కార్బన్ పౌడర్ మిశ్రమాన్ని కార్బన్ మోనాక్సైడ్ వాతావరణంలో 1250℃ వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా సిరియం ఆక్సైడ్ పొందవచ్చు.
అప్లికేషన్
సిరియం ఆక్సైడ్ గ్లాస్ పరిశ్రమ, ప్లేట్ గ్లాస్ గ్రైండింగ్ మెటీరియల్స్ యొక్క సంకలితాలకు ఉపయోగించబడుతుంది మరియు గ్లాస్ గ్రౌండింగ్ గ్లాస్, ఆప్టికల్ లెన్స్‌లు, కినెస్కోప్, బ్లీచింగ్, క్లారిఫికేషన్, గ్లాస్ ఆఫ్ అల్ట్రా వయొలెట్ రేడియేషన్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ వైర్ శోషణ మొదలైన వాటికి విస్తరించబడింది. ఇది కళ్లద్దాల లెన్స్‌కు యాంటీ-రిఫ్లెక్టర్‌గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు గ్లాస్ లేత పసుపు రంగులో ఉండేలా సిరియం టైటానియం పసుపు రంగును తయారు చేయడానికి సిరియం ఉపయోగించబడుతుంది. అరుదైన భూమి ఆక్సీకరణ ముందు భాగం CaO-MgO-AI2O3-SiO2 వ్యవస్థలో గాజు సిరామిక్స్ యొక్క స్ఫటికీకరణ మరియు లక్షణాలపై నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. గాజు ద్రవం యొక్క స్పష్టీకరణ ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి, బుడగలు తొలగించడానికి, గాజు నిర్మాణాన్ని కాంపాక్ట్ చేయడానికి మరియు పదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు క్షార నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి తగిన ఆక్సీకరణ ఫ్రంట్‌ను జోడించడం ప్రయోజనకరంగా ఉంటుందని పరిశోధన ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. సిరామిక్ గ్లేజ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరిశ్రమలో పైజోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్ పెనెట్రాంట్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు సిరియం ఆక్సైడ్ యొక్క సరైన జోడింపు మొత్తం 1.5. ఇది అధిక కార్యాచరణ ఉత్ప్రేరకం, గ్యాస్ ల్యాంప్ ప్రకాశించే కవర్, ఎక్స్-రే ఫ్లోరోసెంట్ స్క్రీన్ (ప్రధానంగా లెన్స్ పాలిషింగ్ ఏజెంట్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది) తయారీలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. అరుదైన ఎర్త్ సిరియం పాలిషింగ్ పౌడర్ కెమెరాలు, కెమెరా లెన్స్‌లు, టెలివిజన్ పిక్చర్ ట్యూబ్, లెన్స్ మొదలైన వాటిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది గాజు పరిశ్రమలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు. సిరియం ఆక్సైడ్ మరియు టైటానియం డయాక్సైడ్ కలిపి గాజును పసుపు రంగులోకి మార్చడానికి ఉపయోగించవచ్చు. గ్లాస్ డీకోలరైజేషన్ కోసం సిరియం ఆక్సైడ్ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిరమైన పనితీరు, తక్కువ ధర మరియు కనిపించే కాంతిని గ్రహించకపోవడం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. అదనంగా, అతినీలలోహిత కాంతి ప్రసారాన్ని తగ్గించడానికి భవనాలు మరియు కార్లలో ఉపయోగించే గాజుకు సిరియం ఆక్సైడ్ జోడించబడుతుంది. అరుదైన ఎర్త్ ల్యుమినిసెంట్ మెటీరియల్స్ ఉత్పత్తికి, సిరియం ఆక్సైడ్ అనేది ఎనర్జీ సేవింగ్ ల్యాంప్స్ మరియు ఇండికేటర్స్ మరియు రేడియేషన్ డిటెక్టర్లలో ఉపయోగించే ఫాస్ఫర్‌లలో ఉపయోగించే అరుదైన ఎర్త్ ట్రై-కలర్ ఫాస్ఫర్‌లలో యాక్టివేటర్‌గా జోడించబడుతుంది. సిరియం ఆక్సైడ్ కూడా మెటల్ సిరియం తయారీకి ముడి పదార్థం. అదనంగా, సెమీకండక్టర్ పదార్థాలలో, అధిక-గ్రేడ్ పిగ్మెంట్లు మరియు ఫోటోసెన్సిటివ్ గ్లాస్ సెన్సిటైజర్, ఆటోమోటివ్ ఎగ్జాస్ట్ ప్యూరిఫైయర్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. ఆటోమొబైల్ ఎగ్జాస్ట్ శుద్దీకరణకు ఉత్ప్రేరకం ప్రధానంగా తేనెగూడు సిరామిక్ (లేదా మెటల్) క్యారియర్ మరియు ఉపరితల ఉత్తేజిత పూతతో కూడి ఉంటుంది. యాక్టివేట్ చేయబడిన పూతలో పెద్ద విస్తీర్ణంలో గామా-ట్రైఆక్సైడ్, ఉపరితల వైశాల్యాన్ని స్థిరీకరించే తగిన మొత్తంలో ఆక్సైడ్లు మరియు పూత లోపల చెదరగొట్టబడిన ఉత్ప్రేరక చర్యతో కూడిన లోహం ఉంటాయి. ఖరీదైన Pt, Rh మోతాదును తగ్గించడానికి, Pd యొక్క మోతాదును పెంచడం సాపేక్షంగా చౌకగా ఉంటుంది, వివిధ పనితీరు యొక్క ఆవరణలో సాధారణంగా ఉపయోగించే Pt కింద ఆటోమొబైల్ ఎగ్జాస్ట్ ప్యూరిఫికేషన్ ఉత్ప్రేరకాలు తగ్గించకుండా ఉత్ప్రేరకం ధరను తగ్గించండి. Pd. Rh టెర్నరీ ఉత్ప్రేరకం పూత యొక్క యాక్టివేషన్, సాధారణంగా ఒక నిర్దిష్ట మొత్తంలో సిరియం ఆక్సైడ్ మరియు లాంతనమ్ ఆక్సైడ్ జోడించడానికి మొత్తం ఇమ్మర్షన్ పద్ధతి, అరుదైన భూమి ఉత్ప్రేరక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. విలువైన మెటల్ టెర్నరీ ఉత్ప్రేరకం. లాంతనమ్ ఆక్సైడ్ మరియు సిరియం ఆక్సైడ్ ¦ A-అల్యూమినా మద్దతు ఉన్న నోబుల్ మెటల్ ఉత్ప్రేరకాల పనితీరును మెరుగుపరచడానికి సహాయకులుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. పరిశోధన ప్రకారం, సిరియం ఆక్సైడ్ మరియు లాంతనమ్ ఆక్సైడ్ యొక్క ఉత్ప్రేరక విధానం ప్రధానంగా క్రియాశీల పూత యొక్క ఉత్ప్రేరక చర్యను మెరుగుపరచడం, గాలి-ఇంధన నిష్పత్తి మరియు ఉత్ప్రేరకాన్ని స్వయంచాలకంగా సర్దుబాటు చేయడం మరియు క్యారియర్ యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు యాంత్రిక బలాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.