Bakgrunnur og almennar aðstæður
Sjaldgæf jarðefniEru grunnefni IIIB skandíums, yttríums og lantans í lotukerfinu. Það eru 17 frumefni. Sjaldgæf jarðefni hafa einstaka eðlis- og efnafræðilega eiginleika og hafa verið mikið notuð í iðnaði, landbúnaði og öðrum sviðum. Hreinleiki sjaldgæfra jarðefnasambanda hefur bein áhrif á sérstaka eiginleika efnanna. Mismunandi hreinleiki sjaldgæfra jarðefna getur framleitt keramikefni, flúrljómandi efni og rafeindaefni með mismunandi afköstum. Eins og er, með þróun tækni í útdrátt sjaldgæfra jarðefna, bjóða hrein sjaldgæf jarðefnasambönd upp á góða markaðshorfur og framleiðsla á hágæða sjaldgæfum jarðefnaefnum setur fram meiri kröfur um hrein sjaldgæf jarðefnasambönd. Seríumefnasamband hefur fjölbreytt notkunarsvið og áhrif þess í flestum forritum tengjast hreinleika þess, eðliseiginleikum og óhreinindainnihaldi. Í dreifingu sjaldgæfra jarðefna nemur seríum um 50% af léttum sjaldgæfum jarðefnaauðlindum. Með vaxandi notkun á mjög hreinu seríum eykst krafan um innihaldsvísitölu sjaldgæfra jarðefna fyrir seríumefnasambönd.SeríumoxíðEr seríumoxíð, CAS-númer er 1306-38-3, sameindaformúla er CeO2, mólþungi: 172,11; Seríumoxíð er stöðugasta oxíðið af sjaldgæfa jarðefninu seríum. Það er fölgult fast efni við stofuhita og verður dekkra þegar það er hitað. Seríumoxíð er mikið notað í lýsandi efni, hvata, fægiefni, útfjólubláa geislun og aðra þætti vegna framúrskarandi eiginleika þess. Á undanförnum árum hefur það vakið áhuga margra vísindamanna. Undirbúningur og frammistaða seríumoxíðs hefur orðið rannsóknarefni á undanförnum árum.
Framleiðsluferli
Aðferð 1: Hrærið við stofuhita, bætið natríumhýdroxíðlausn 5,0 mól/l út í seríumsúlfatlausn 0,1 mól/l, stillið pH-gildið á hærra en 10 og úrfellingarviðbrögðin eiga sér stað. Botnfallið er dælt, þvegið nokkrum sinnum með afjónuðu vatni og síðan þurrkað í 90°C heitum ofni í 24 klukkustundir. Eftir mala og síun (agnastærð minni en 0,1 mm) er seríumoxíð fengið og geymt á þurrum stað til lokaðrar geymslu. Aðferð 2: Notið seríumklóríð eða seríumnítrat sem hráefni, stillið pH-gildið á 2 með ammóníakvatni, bætið oxalati við til að fella út seríumoxalat, eftir upphitun, herðingu, aðskilnað og þvott, þurrkið við 110°C og brennið síðan í seríumoxíð við 900 ~ 1000°C. Hægt er að fá seríumoxíð með því að hita blöndu af seríumoxíði og kolefnisdufti við 1250°C í kolmónoxíðslofti.
Umsókn
Seríumoxíð er notað í aukefni í gleriðnaði, til að mala plötugler og hefur einnig verið útvíkkað til að mala gler, sjóngler, sjónauka, bleikja, hreinsa gler, útfjólubláa geislun gler og gleypa rafeindavíra og svo framvegis. Það er einnig notað sem spegilvarnarefni fyrir glerlinsur og seríum er notað til að gera seríum títan gult til að gera glerið ljósgult. Oxunarfront sjaldgæfra jarðefna hefur ákveðin áhrif á kristöllun og eiginleika glerkeramik í CaO-MgO-AI2O3-SiO2 kerfinu. Niðurstöður rannsóknarinnar sýna að viðbót viðeigandi oxunarfronts er gagnleg til að bæta hreinsandi áhrif glervökvans, útrýma loftbólum, gera glerbyggingu þéttari og bæta vélræna eiginleika og basaþol efnanna. Kjörinn viðbótarmagn af seríumoxíði er 1,5 þegar það er notað í keramikgljáa og rafeindaiðnaði sem piezoelectric keramik gegndræpi. Það er einnig notað við framleiðslu á hávirkum hvata, glóperuhlífum fyrir gaslampa og röntgenflúrljómandi skjám (aðallega notað í linsufægingarefni). Sjaldgæft jarðmálm cerium fægiefni er mikið notað í myndavélar, myndavélalinsur, SJÓNVARPSLJÓS, linsur og svo framvegis. Það er einnig hægt að nota í gleriðnaðinum. Hægt er að nota seriumoxíð og títaníumdíoxíð saman til að gera gler gult. Seriumoxíð til aflitunar á gleri hefur þá kosti að vera stöðug við háan hita, lágt verð og gleypa ekki sýnilegt ljós. Að auki er seriumoxíð bætt við gler sem notað er í byggingum og bílum til að draga úr gegndræpi útfjólublás ljóss. Til framleiðslu á sjaldgæfum jarðmálmum er seriumoxíð bætt við sem virkjari í þrílitum sjaldgæfum jarðmálmum fosfór sem notaður er í ljósefnum í orkusparandi perum og fosfór sem notaður er í vísa og geislunarskynjara. Seriumoxíð er einnig hráefni til framleiðslu á málminum cerium. Að auki hefur útblásturshreinsir bifreiða verið mikið notaður í hálfleiðaraefnum, hágæða litarefnum og ljósnæmum glernæmisefnum. Hvati til að hreinsa útblástur bifreiða er aðallega samsettur úr hunangsseimakeramík (eða málmi) burðarefni og yfirborðsvirkjuðu húðun. Virkjaða húðunin samanstendur af stóru svæði af gamma-tríoxíði, viðeigandi magni af oxíðum sem stöðuga yfirborðsflatarmálið og málmi með hvatavirkni sem er dreifður innan húðunarinnar. Til að draga úr dýrum Pt og Rh skammti er aukning á Pd skammti tiltölulega ódýr, sem lækkar kostnað við hvata án þess að draga úr útblásturshreinsunarhvötum bíla undir þeirri forsendu að þau hafi ýmsa afköst. Algengt er að Pt. Pd. Virkjun á Rh þríhyrningshvata húðun, venjulega með algjörri niðurdýfingaraðferð til að bæta við ákveðnu magni af seríumoxíði og lantanoxíði, veitir framúrskarandi hvataáhrif eðalmálma. Þríhyrningshvati úr eðalmálmum. Lantanoxíð og seríumoxíð voru notuð sem hjálparefni til að bæta afköst eðalmálmahvata með A-áloxíði. Samkvæmt rannsóknum er hvatakerfi seríumoxíðs og lantanoxíðs aðallega að bæta hvatavirkni virka húðunarinnar, aðlaga sjálfkrafa loft-eldsneytishlutfallið og hvata og bæta hitastöðugleika og vélrænan styrk burðarefnisins.