Tło i sytuacja ogólna
Rzadkie elementy ziemisą podstawą IIIB skandu, itru i lantanu w układzie okresowym.Jest elementów l7.Ziemia rzadka ma unikalne właściwości fizyczne i chemiczne i jest szeroko stosowana w przemyśle, rolnictwie i innych dziedzinach.Czystość związków metali ziem rzadkich bezpośrednio determinuje szczególne właściwości materiałów.Różna czystość materiałów ziem rzadkich umożliwia wytwarzanie materiałów ceramicznych, materiałów fluorescencyjnych i materiałów elektronicznych o różnych wymaganiach eksploatacyjnych.Obecnie, wraz z rozwojem technologii ekstrakcji pierwiastków ziem rzadkich, czyste związki pierwiastków ziem rzadkich stanowią dobre perspektywy rynkowe, a przygotowanie wysokowydajnych materiałów pierwiastków ziem rzadkich stawia wyższe wymagania w stosunku do czystych związków pierwiastków ziem rzadkich.Związek ceru ma szeroki zakres zastosowań, a jego działanie w większości zastosowań jest związane z jego czystością, właściwościami fizycznymi i zawartością zanieczyszczeń.W dystrybucji pierwiastków ziem rzadkich cer stanowi około 50% zasobów lekkich pierwiastków ziem rzadkich.Wraz ze wzrostem stosowania ceru o wysokiej czystości wymagania dotyczące wskaźnika zawartości metali nierzadkich w związkach ceru są coraz wyższe.Tlenek ceruoznacza tlenek ceru, numer CAS to 1306-38-3, wzór cząsteczkowy to CeO2, masa cząsteczkowa: 172,11;Tlenek ceru jest najbardziej stabilnym tlenkiem ceru, pierwiastka ziem rzadkich.W temperaturze pokojowej jest bladożółtym ciałem stałym i ciemnieje po ogrzaniu.Tlenek ceru jest szeroko stosowany w materiałach luminescencyjnych, katalizatorach, proszku do polerowania, ekranowaniu przed promieniowaniem UV i innych aspektach ze względu na jego doskonałe działanie.W ostatnich latach wzbudziła zainteresowanie wielu badaczy.Przygotowanie i działanie tlenku ceru stało się w ostatnich latach głównym przedmiotem badań.
Proces produkcji
Metoda 1: Mieszać w temperaturze pokojowej, dodać roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 5,0 mol/l do roztworu siarczanu ceru o stężeniu 0,1 mol/l, ustawić wartość pH na większą niż 10 i zachodzi reakcja wytrącania.Osad odpompowano, przemyto kilkakrotnie wodą dejonizowaną, a następnie suszono w piecu w temperaturze 90°C przez 24 godziny.Po zmieleniu i przefiltrowaniu (wielkość cząstek mniejsza niż 0,1 mm) otrzymuje się tlenek ceru, który umieszcza się w suchym miejscu w celu szczelnego przechowywania.Metoda 2: Biorąc chlorek ceru lub azotan ceru jako surowiec, dostosowując wartość pH do 2 wodą amoniakalną, dodając szczawian w celu wytrącenia szczawianu ceru, po podgrzaniu, utwardzaniu, oddzieleniu i przemyciu, suszeniu w temperaturze 110 ℃, a następnie spaleniu do tlenku ceru w temperaturze 900 ~ 1000 ℃.Tlenek ceru można otrzymać przez ogrzewanie mieszaniny tlenku ceru i proszku węglowego w temperaturze 1250℃ w atmosferze tlenku węgla.
Aplikacja
Tlenek ceru jest stosowany w dodatkach w przemyśle szklarskim, materiałach do szlifowania szkła płaskiego i został rozszerzony na okulary do szlifowania szkła, soczewki optyczne, kineskop, wybielanie, klarowanie, szkło promieniowania ultrafioletowego i absorpcję drutu elektronicznego i tak dalej.Jest również stosowany jako środek przeciwodblaskowy w soczewkach okularów, a cer służy do uzyskania żółci cerowo-tytanowej, dzięki czemu szkło staje się jasnożółte.Front utleniania pierwiastków ziem rzadkich ma pewien wpływ na krystalizację i właściwości ceramiki szklanej w układzie CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Wyniki badań pokazują, że dodatek odpowiedniego frontu utleniania korzystnie wpływa na poprawę efektu klarowania cieczy szklanej, eliminację pęcherzyków, zwartość struktury szkła oraz poprawę właściwości mechanicznych i odporności materiałów na działanie zasad.Optymalna ilość dodatku tlenku ceru wynosi 1,5, gdy jest on stosowany w szkliwach ceramicznych i przemyśle elektronicznym jako piezoelektryczny penetrant ceramiczny.Stosowany jest również do produkcji katalizatorów o wysokiej aktywności, osłon żarówek do lamp gazowych, ekranów fluorescencyjnych rentgenowskich (stosowanych głównie w środkach do polerowania soczewek).Proszek do polerowania ceru ziem rzadkich jest szeroko stosowany w aparatach fotograficznych, obiektywach aparatów, kineskopie TELEWIZJI, obiektywach i tak dalej.Można go również stosować w przemyśle szklarskim.Tlenek ceru i dwutlenek tytanu można stosować razem, aby nadać szkłu żółty kolor.Tlenek ceru do odbarwiania szkła ma zalety stabilnego działania w wysokiej temperaturze, niskiej ceny i braku absorpcji światła widzialnego.Ponadto do szkła stosowanego w budynkach i samochodach dodaje się tlenek ceru, aby zmniejszyć przepuszczalność światła ultrafioletowego.Do produkcji materiałów luminescencyjnych zawierających pierwiastki ziem rzadkich tlenek ceru dodaje się jako aktywator do trójkolorowych luminoforów metali ziem rzadkich stosowanych w materiałach luminescencyjnych lamp energooszczędnych oraz luminoforów stosowanych we wskaźnikach i detektorach promieniowania.Tlenek ceru jest również surowcem do wytwarzania ceru metalicznego.Ponadto w materiałach półprzewodnikowych, wysokiej jakości pigmentach i światłoczułym sensybilizatorze szklanym szeroko stosuje się oczyszczacz spalin samochodowych.Katalizator do oczyszczania spalin samochodowych składa się głównie z ceramicznego (lub metalowego) nośnika o strukturze plastra miodu i powłoki aktywowanej powierzchniowo.Aktywowana powłoka składa się z dużej powierzchni trójtlenku gamma, odpowiedniej ilości tlenków stabilizujących powierzchnię oraz rozproszonego w powłoce metalu o działaniu katalitycznym.Aby zmniejszyć kosztowną dawkę Pt, Rh, zwiększenie dawki Pd jest stosunkowo tanie, zmniejsz koszt katalizatora bez zmniejszania katalizatorów do oczyszczania spalin samochodowych przy założeniu różnej wydajności, powszechnie stosowanego Pt.Pd.Aktywacja trójskładnikowej powłoki katalizatora Rh, zwykle metoda całkowitego zanurzenia w celu dodania pewnej ilości tlenku ceru i tlenku lantanu, stanowi doskonały efekt katalityczny pierwiastków ziem rzadkich.Trójskładnikowy katalizator z metali szlachetnych.Tlenek lantanu i tlenek ceru zastosowano jako środki pomocnicze w celu poprawy wydajności katalizatorów z metali szlachetnych na nośniku ¦ A-tlenku glinu.Według badań mechanizm katalityczny tlenku ceru i tlenku lantanu polega głównie na poprawie aktywności katalitycznej aktywnej powłoki, automatycznej regulacji stosunku powietrza do paliwa i katalizy oraz poprawie stabilności termicznej i wytrzymałości mechanicznej nośnika.