ប្រវត្តិ និងស្ថានភាពទូទៅ
ធាតុផែនដីដ៏កម្រគឺជាកម្រាលឥដ្ឋនៃ scandium, yttrium និង lanthanum IIIB នៅក្នុងតារាងធាតុគីមី។ មានធាតុ l7។ ធាតុកម្រមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីពិសេស ហើយត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម កសិកម្ម និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ ភាពបរិសុទ្ធនៃសមាសធាតុធាតុកម្រកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសនៃវត្ថុធាតុដើម។ ភាពបរិសុទ្ធខុសៗគ្នានៃវត្ថុធាតុដើមធាតុកម្រអាចផលិតវត្ថុធាតុដើមសេរ៉ាមិច វត្ថុធាតុដើម fluorescent និងវត្ថុធាតុដើមអេឡិចត្រូនិចដែលមានតម្រូវការដំណើរការខុសៗគ្នា។ បច្ចុប្បន្ននេះ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាទាញយកធាតុកម្រ សមាសធាតុធាតុកម្រស្អាតបង្ហាញពីទស្សនវិស័យទីផ្សារដ៏ល្អ ហើយការរៀបចំវត្ថុធាតុដើមធាតុកម្រដែលមានដំណើរការខ្ពស់បង្ហាញពីតម្រូវការខ្ពស់សម្រាប់សមាសធាតុធាតុកម្រស្អាត។ សមាសធាតុ Cerium មានការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ ហើយឥទ្ធិពលរបស់វានៅក្នុងកម្មវិធីភាគច្រើនគឺទាក់ទងនឹងភាពបរិសុទ្ធ លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងមាតិកាមិនបរិសុទ្ធរបស់វា។ ក្នុងការចែកចាយធាតុធាតុកម្រ cerium មានចំនួនប្រហែល 50% នៃធនធានធាតុកម្រស្រាល។ ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ cerium ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់កាន់តែខ្លាំងឡើង តម្រូវការនៃសន្ទស្សន៍មាតិកាមិនមែនធាតុកម្រសម្រាប់សមាសធាតុ cerium គឺខ្ពស់ជាង និងខ្ពស់ជាង។អុកស៊ីដសេរៀមគឺជាអុកស៊ីដសេរិក លេខ CAS គឺ 1306-38-3 រូបមន្តម៉ូលេគុលគឺ CeO2 ទម្ងន់ម៉ូលេគុល៖ 172.11; អុកស៊ីដសេរ៉ុម គឺជាអុកស៊ីដដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៃធាតុដីដ៏កម្រសេរ៉ុម។ វាជាសារធាតុរឹងពណ៌លឿងស្លេកនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយក្លាយជាពណ៌ខ្មៅជាងមុននៅពេលដែលកម្តៅ។ អុកស៊ីដសេរ៉ុមត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវត្ថុធាតុបំភ្លឺ កាតាលីករ ម្សៅប៉ូលា ការការពារកាំរស្មីយូវី និងទិដ្ឋភាពផ្សេងទៀតដោយសារតែដំណើរការដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ វាបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍របស់អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើន។ ការរៀបចំ និងដំណើរការនៃអុកស៊ីដសេរ៉ុមបានក្លាយជាចំណុចក្តៅស្រាវជ្រាវក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។
ដំណើរការផលិត
វិធីសាស្ត្រទី 1: កូរនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ បន្ថែមដំណោះស្រាយសូដ្យូមអ៊ីដ្រូស៊ីត 5.0 ម៉ូល/លីត្រ ទៅក្នុងដំណោះស្រាយសេរៀមស៊ុលហ្វាត 0.1 ម៉ូល/លីត្រ កែតម្រូវតម្លៃ pH ឱ្យធំជាង 10 ហើយប្រតិកម្មទឹកភ្លៀងកើតឡើង។ ដីល្បាប់ត្រូវបានបូម លាងសម្អាតច្រើនដងជាមួយទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដ ហើយបន្ទាប់មកសម្ងួតក្នុងឡ 90°C រយៈពេល 24 ម៉ោង។ បន្ទាប់ពីកិន និងច្រោះ (ទំហំភាគល្អិតតិចជាង 0.1 មីលីម៉ែត្រ) ទទួលបានអុកស៊ីដសេរៀម ហើយដាក់ក្នុងកន្លែងស្ងួតសម្រាប់រក្សាទុកក្នុងកន្លែងបិទជិត។ វិធីសាស្ត្រទី 2: យកក្លរួសេរៀម ឬនីត្រាតសេរៀមជាវត្ថុធាតុដើម កែតម្រូវតម្លៃ pH ដល់ 2 ជាមួយទឹកអាម៉ូញាក់ បន្ថែមអុកស៊ីឡាតទៅក្នុងទឹកភ្លៀងសេរៀមអុកស៊ីឡាត បន្ទាប់ពីកំដៅ ស្ងួត បំបែក និងលាងសម្អាត សម្ងួតនៅសីតុណ្ហភាព 110°C បន្ទាប់មកដុតទៅជាអុកស៊ីដសេរៀមនៅសីតុណ្ហភាព 900 ~ 1000°C។ អុកស៊ីដសេរៀមអាចទទួលបានដោយការកំដៅល្បាយអុកស៊ីដសេរៀម និងម្សៅកាបូននៅសីតុណ្ហភាព 1250°C ក្នុងបរិយាកាសកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត។
ពាក្យសុំ
អុកស៊ីដសេរៀមត្រូវបានប្រើសម្រាប់សារធាតុបន្ថែមនៃឧស្សាហកម្មកញ្ចក់ សម្ភារៈកិនកញ្ចក់ចាន ហើយត្រូវបានពង្រីកដល់ការកិនកញ្ចក់ កញ្ចក់អុបទិក មីក្រូទស្សន៍ ការធ្វើឱ្យស ការធ្វើឱ្យថ្លា កញ្ចក់នៃវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងការស្រូបយកខ្សែអេឡិចត្រូនិច និងអ្វីៗផ្សេងទៀត។ វាក៏ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុប្រឆាំងការឆ្លុះបញ្ចាំងសម្រាប់កញ្ចក់វ៉ែនតា ហើយសេរៀមត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យសេរៀមទីតានីញ៉ូមពណ៌លឿង ដើម្បីធ្វើឱ្យកញ្ចក់មានពណ៌លឿងស្រាល។ ផ្ទៃអុកស៊ីតកម្មផែនដីដ៏កម្រមានឥទ្ធិពលជាក់លាក់ទៅលើការគ្រីស្តាល់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសេរ៉ាមិចកញ្ចក់នៅក្នុងប្រព័ន្ធ CaO-MgO-AI2O3-SiO2។ លទ្ធផលស្រាវជ្រាវបង្ហាញថា ការបន្ថែមផ្ទៃអុកស៊ីតកម្មសមស្របគឺមានប្រយោជន៍ក្នុងការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពនៃការធ្វើឱ្យថ្លានៃរាវកញ្ចក់ លុបបំបាត់ពពុះ ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធកញ្ចក់បង្រួម និងកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងភាពធន់នឹងអាល់កាឡាំងនៃសម្ភារៈ។ បរិមាណបន្ថែមដ៏ល្អប្រសើរនៃអុកស៊ីដសេរៀមគឺ 1.5 នៅពេលដែលវាត្រូវបានប្រើនៅក្នុងថ្នាំកូតសេរ៉ាមិច និងឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិចជាសារធាតុជ្រាបចូលសេរ៉ាមិច piezoelectric ។ វាក៏ត្រូវបានគេប្រើក្នុងការផលិតកាតាលីករសកម្មភាពខ្ពស់ គម្របចង្កៀងឧស្ម័ន អេក្រង់ fluorescent កាំរស្មីអ៊ិច (ភាគច្រើនប្រើក្នុងសារធាតុប៉ូលាកញ្ចក់)។ ម្សៅប៉ូលាសេរៀមដ៏កម្រត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងកាមេរ៉ា កញ្ចក់កាមេរ៉ា បំពង់រូបភាពទូរទស្សន៍ កញ្ចក់ និងផ្សេងៗទៀត។ វាក៏អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មកញ្ចក់ផងដែរ។ សេរៀមអុកស៊ីដ និងទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីតអាចប្រើរួមគ្នាដើម្បីធ្វើឱ្យកញ្ចក់មានពណ៌លឿង។ សេរៀមអុកស៊ីដសម្រាប់ការបន្ថយពណ៌កញ្ចក់មានគុណសម្បត្តិនៃដំណើរការដែលមានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ តម្លៃទាប និងមិនមានការស្រូបយកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ លើសពីនេះ សេរៀមអុកស៊ីដត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងកញ្ចក់ដែលប្រើក្នុងអគារ និងរថយន្តដើម្បីកាត់បន្ថយការបញ្ជូនពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ សម្រាប់ការផលិតសម្ភារៈបំភ្លឺផែនដីដ៏កម្រ សេរៀមអុកស៊ីដត្រូវបានបន្ថែមជាសារធាតុសកម្មនៅក្នុងផូស្វ័របីពណ៌ដ៏កម្រដែលប្រើក្នុងសម្ភារៈបំភ្លឺនៃចង្កៀងសន្សំសំចៃថាមពល និងផូស្វ័រដែលប្រើក្នុងសូចនាករ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិទ្យុសកម្ម។ សេរៀមអុកស៊ីដក៏ជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការរៀបចំសេរៀមលោហៈផងដែរ។ លើសពីនេះ នៅក្នុងសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រ សារធាតុពណ៌កម្រិតខ្ពស់ និងសារធាតុរំញោចពន្លឺកញ្ចក់ ឧបករណ៍បន្សុទ្ធផ្សែងរថយន្តត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ កាតាលីករសម្រាប់ការបន្សុទ្ធផ្សែងរថយន្តភាគច្រើនត្រូវបានផ្សំឡើងពីសេរ៉ាមិច (ឬលោហៈ) សំបុកឃ្មុំ និងថ្នាំកូតដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មលើផ្ទៃ។ ថ្នាំកូតដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មមានផ្ទៃធំនៃហ្គាម៉ា-ទ្រីអុកស៊ីដ បរិមាណអុកស៊ីដសមស្របដែលធ្វើឱ្យផ្ទៃមានស្ថេរភាព និងលោហៈដែលមានសកម្មភាពកាតាលីករដែលរាយប៉ាយនៅក្នុងថ្នាំកូត។ ដើម្បីកាត់បន្ថយកម្រិតថ្នាំ Pt ថ្លៃៗ និង Rh ការបង្កើនកម្រិតថ្នាំ Pd គឺមានតម្លៃថោក កាត់បន្ថយថ្លៃដើមនៃកាតាលីករដោយមិនកាត់បន្ថយកាតាលីករបន្សុទ្ធផ្សែងរថយន្តក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការអនុវត្តផ្សេងៗ ជាទូទៅ Pt ត្រូវបានគេប្រើ។ Pd។ ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃថ្នាំកូតកាតាលីករបីជាន់ Rh ជាធម្មតាវិធីសាស្ត្រជ្រមុជទឹកសរុបដើម្បីបន្ថែមបរិមាណជាក់លាក់នៃអុកស៊ីដសេរៀម និងអុកស៊ីដឡាន់ថានុម បង្កើតបានជាឥទ្ធិពលកាតាលីករផែនដីដ៏កម្រគឺល្អឥតខ្ចោះ។ កាតាលីករបីជាន់លោហៈដ៏មានតម្លៃ។ អុកស៊ីដឡាន់ថានុម និងអុកស៊ីដសេរៀមត្រូវបានប្រើជាជំនួយដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃ - កាតាលីករលោហៈដ៏ថ្លៃថ្នូដែលគាំទ្រដោយ A-Alumina។ យោងតាមការស្រាវជ្រាវ យន្តការកាតាលីករនៃអុកស៊ីដសេរៀម និងអុកស៊ីដឡាន់ថានុមគឺភាគច្រើនដើម្បីកែលម្អសកម្មភាពកាតាលីករនៃថ្នាំកូតសកម្ម កែតម្រូវសមាមាត្រខ្យល់-ឥន្ធនៈ និងកាតាលីករដោយស្វ័យប្រវត្តិ និងកែលម្អស្ថេរភាពកម្ដៅ និងកម្លាំងមេកានិចរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។