ความเป็นมาและสถานการณ์ทั่วไป
องค์ประกอบของโลกหายากเป็นกระดานพื้นของ IIIB Scandium, Yttrium และ Lanthanum ในตารางธาตุ มีองค์ประกอบ L7 โลกหายากมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ไม่เหมือนใครและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเกษตรและสาขาอื่น ๆ ความบริสุทธิ์ของสารประกอบโลกหายากจะกำหนดคุณสมบัติพิเศษของวัสดุโดยตรง ความบริสุทธิ์ที่แตกต่างกันของวัสดุที่หายากสามารถผลิตวัสดุเซรามิกวัสดุเรืองแสงและวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความต้องการประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ในปัจจุบันด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการสกัดดินหายากสารประกอบโลกหายากทำความสะอาดนำเสนอโอกาสในตลาดที่ดีและการเตรียมวัสดุที่หายากประสิทธิภาพสูงทำให้ข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับสารประกอบโลกหายากที่สะอาด สารประกอบซีเรียมมีการใช้งานที่หลากหลายและผลกระทบในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความบริสุทธิ์คุณสมบัติทางกายภาพและเนื้อหาของสิ่งเจือปน ในการกระจายองค์ประกอบของโลกหายากซีเรียมคิดเป็นประมาณ 50% ของทรัพยากรโลกหายาก ด้วยการเพิ่มการใช้งานของเซียมที่มีความบริสุทธิ์สูงความต้องการของดัชนีเนื้อหาที่ไม่หายากสำหรับสารประกอบซีเรียมจะสูงขึ้นเรื่อย ๆซีเรียมออกไซด์คือ Ceric Oxide, หมายเลข CAS คือ 1306-38-3, สูตรโมเลกุลคือ CEO2, น้ำหนักโมเลกุล: 172.11; ซีเรียมออกไซด์เป็นออกไซด์ที่มีความเสถียรที่สุดของซีเรียมองค์ประกอบของโลกหายาก มันเป็นของแข็งสีเหลืองอ่อนที่อุณหภูมิห้องและเข้มขึ้นเมื่อถูกความร้อน ซีเรียมออกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุเรืองแสง, ตัวเร่งปฏิกิริยา, ผงขัด, การป้องกันรังสียูวีและด้านอื่น ๆ เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามันได้กระตุ้นความสนใจของนักวิจัยหลายคน การเตรียมและประสิทธิภาพของซีเรียมออกไซด์ได้กลายเป็นฮอตสปอตการวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
กระบวนการผลิต
วิธีที่ 1: ผัดที่อุณหภูมิห้องเพิ่มสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ 5.0mol/L ไปยังสารละลายซีเรียมซัลเฟต 0.1mol/L ปรับค่า pH ให้มากกว่า 10 และปฏิกิริยาการตกตะกอนจะเกิดขึ้น ตะกอนถูกสูบล้างหลายครั้งด้วยน้ำปราศจากไอออนแล้วทำให้แห้งในเตาอบ 90 ℃เป็นเวลา 24 ชั่วโมง หลังจากการบดและการกรอง (ขนาดอนุภาคน้อยกว่า 0.1 มม.) จะได้รับซีเรียมออกไซด์และวางไว้ในที่แห้งสำหรับการเก็บรักษาที่ปิดผนึก วิธีที่ 2: การใช้ซีเรียมคลอไรด์หรือซีเรียมไนเตรตเป็นวัตถุดิบปรับค่า pH เป็น 2 ด้วยน้ำแอมโมเนียเพิ่มออกซาเลตเพื่อตกตะกอนซีเรียมออกซาเลตหลังจากความร้อนการบ่มการแยกและการซักผ้าที่ 110 ℃จากนั้นเผาซีเรียมออกไซด์ที่ 900 ~ 1,000 ℃ ซีเรียมออกไซด์สามารถหาได้โดยการให้ความร้อนส่วนผสมของซีเรียมออกไซด์และผงคาร์บอนที่ 1,250 ℃ในบรรยากาศของคาร์บอนมอนอกไซด์
แอปพลิเคชัน
ซีเรียมออกไซด์ใช้สำหรับสารเติมแต่งของอุตสาหกรรมแก้ววัสดุการบดแก้วแผ่นและได้ขยายไปยังแก้วบดแก้วเลนส์ออปติคัล, คิเนสโคป, การฟอกสี, การชี้แจง, แก้วของรังสีอัลตราไวโอเลตและการดูดซับลวดอิเล็กทรอนิกส์และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังใช้เป็น anti-reflector สำหรับเลนส์แว่นตาและซีเรียมใช้ในการทำซีเรียมไทเทเนียมสีเหลืองเพื่อให้แก้วสีเหลืองอ่อน ด้านหน้าออกซิเดชันของโลกหายากมีอิทธิพลบางอย่างต่อการตกผลึกและคุณสมบัติของเซรามิกแก้วในระบบ Cao-Mgo-AI2O3-SIO2 ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มด้านหน้าออกซิเดชันที่เหมาะสมนั้นมีประโยชน์ในการปรับปรุงผลกระทบการชี้แจงของของเหลวแก้วกำจัดฟองทำให้โครงสร้างแก้วขนาดกะทัดรัดและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานต่ออัลคาไลของวัสดุ ปริมาณที่เหมาะสมที่สุดของซีเรียมออกไซด์คือ 1.5 เมื่อใช้ในการเคลือบเซรามิกและอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็น piezoelectric ceramic penetrant นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีกิจกรรมสูงฝาครอบหลอดแก๊สโคมไฟหน้าจอเอ็กซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ (ส่วนใหญ่ใช้ในสารขัดเลนส์) ผงขัดซีเรียมหายาก Earth ใช้กันอย่างแพร่หลายในกล้องเลนส์กล้องหลอดรูปภาพโทรทัศน์เลนส์และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมแก้ว ซีเรียมออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถใช้ร่วมกันเพื่อทำแก้วสีเหลือง ซีเรียมออกไซด์สำหรับการลดสีของแก้วมีข้อดีของประสิทธิภาพที่มั่นคงที่อุณหภูมิสูงราคาต่ำและไม่มีการดูดซับแสงที่มองเห็นได้ นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มซีเรียมออกไซด์ลงในกระจกที่ใช้ในอาคารและรถยนต์เพื่อลดการส่งผ่านแสงอัลตราไวโอเลต สำหรับการผลิตวัสดุเรืองแสงของโลกหายากจะมีการเพิ่มซีเรียมออกไซด์เป็นตัวกระตุ้นในฟอสเฟอร์ของโลกหายากสามสีที่ใช้ในวัสดุเรืองแสงของหลอดไฟประหยัดพลังงานและฟอสเฟอร์ที่ใช้ในตัวชี้วัดและเครื่องตรวจจับรังสี ซีเรียมออกไซด์ยังเป็นวัตถุดิบสำหรับการเตรียมซีเรียมโลหะ นอกจากนี้ในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์, เม็ดสีเกรดสูงและความไวต่อแสงของแก้ว, เครื่องกรองไอเสียยานยนต์ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของไอเสียรถยนต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยผู้ให้บริการเซรามิก (หรือโลหะ) รังผึ้งและการเคลือบผิวที่เปิดใช้งานพื้นผิว การเคลือบแบบเปิดใช้งานประกอบด้วยพื้นที่ขนาดใหญ่ของแกมม่า-ไดออกไซด์ปริมาณออกไซด์ที่เหมาะสมที่ทำให้พื้นที่ผิวมีเสถียรภาพและโลหะที่มีกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยากระจายอยู่ภายในการเคลือบ เพื่อลดปริมาณ PT ที่มีราคาแพง RH เพิ่มปริมาณของ PD นั้นค่อนข้างถูกลดต้นทุนของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยไม่ลดตัวเร่งปฏิกิริยาการทำให้บริสุทธิ์ของไอเสียรถยนต์ภายใต้สถานที่ของประสิทธิภาพที่หลากหลายโดยทั่วไปใช้ PT Pd. การเปิดใช้งานการเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยา Rh Ternary ซึ่งมักจะเป็นวิธีการแช่ทั้งหมดเพื่อเพิ่มซีเรียมออกไซด์ในปริมาณหนึ่งและแลนทาเนมออกไซด์ซึ่งถือเป็นเอฟเฟกต์การเร่งปฏิกิริยาของโลกที่หายากนั้นยอดเยี่ยม Catalyst Ternary Metal ที่มีค่า Lanthanum ออกไซด์และซีเรียมออกไซด์ถูกนำมาใช้เป็นตัวเสริมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่มีเกียรติ จากการวิจัยพบว่ากลไกการเร่งปฏิกิริยาของซีเรียมออกไซด์และแลนธานัมออกไซด์ส่วนใหญ่เป็นการปรับปรุงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของการเคลือบที่ใช้งานอยู่โดยอัตโนมัติปรับอัตราส่วนอากาศและการเร่งปฏิกิริยาโดยอัตโนมัติและปรับปรุงความเสถียรทางความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลของผู้ให้บริการ