សេរៀម អ៊ីដ្រូស៊ីត
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសេរៀមអ៊ីដ្រូស៊ីត
| លេខ CAS | ១២០១៤-៥៦-១ |
| រូបមន្តគីមី | Ce(OH)4 |
| រូបរាង | រឹងពណ៌លឿងភ្លឺ |
| កាតាយុងផ្សេងទៀត | ឡង់ថានុម អ៊ីដ្រូស៊ីត ប្រាសេអូឌីម អ៊ីដ្រូស៊ីត |
| សមាសធាតុពាក់ព័ន្ធ | សេរៀម(III) អ៊ីដ្រូស៊ីត សេរៀមឌីអុកស៊ីត |
លក្ខណៈបច្ចេកទេស cerium hydroxide ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់
ទំហំភាគល្អិត (D50) តាមតម្រូវការ
| ភាពបរិសុទ្ធ (（CeO2） | ៩៩,៩៨% |
| TREO (អុកស៊ីដផែនដីកម្រសរុប) | ៧០.៥៣% |
| មាតិកានៃភាពមិនបរិសុទ្ធ RE | ប៉េប៉េអឹម | ភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមិនមែនជា REEs | ប៉េប៉េអឹម |
| ឡា២អូ៣ | 80 | Fe | 10 |
| Pr6O11 | 50 | Ca | 22 |
| Nd2O3 | 10 | Zn | 5 |
| ស្ម ២ អូ ៣ | 10 | ក្ល⁻ | 29 |
| Eu2O3 | Nd | អេស/ធីអរអូ | ៣០០០.០០% |
| Gd2O3 | Nd | សាកលវិទ្យាល័យជាតិគ្រប់គ្រង (NTU) | ១៤.៦០% |
| Tb4O7 | Nd | Ce⁴⁺/∑Ce | ៩៩.៥០% |
| ឌី២អូ៣ | Nd | ||
| ហូ២អូ៣ | Nd | ||
| Er2O3 | Nd | ||
| Tm2O3 | Nd | ||
| Yb2O3 | Nd | ||
| លូ២អូ៣ | Nd | ||
| អ៊ីយ៉ូត ២អូ ៣ | 10 | ||
| 【ការវេចខ្ចប់】តម្រូវការ 25 គីឡូក្រាម/ថង់៖ ធន់នឹងសំណើម គ្មានធូលី ស្ងួត មានខ្យល់ចេញចូល និងស្អាត។ | |||
តើសេរៀមអ៊ីដ្រូស៊ីតត្រូវបានប្រើសម្រាប់អ្វី?
ក្នុងនាមជាអ្នកជំនាញខាងការស្រាវជ្រាវសមាសធាតុលោហៈ ខ្ញុំនឹងផ្សំលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃសេរ៉ាមិចអ៊ីដ្រូស៊ីត (Ce(OH)₄) ដើម្បីពន្យល់ជាប្រព័ន្ធអំពីកម្មវិធីសំខាន់ៗរបស់វានៅក្នុងវិស័យបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ និងឧស្សាហកម្ម ព្រមទាំងវិភាគយ៉ាងស៊ីជម្រៅអំពីយន្តការនៃសកម្មភាពរបស់វា៖
១. ការចម្រាញ់ប្រេងកាត៖ សារធាតុបន្ថែមស្នូលកាតាលីករសម្រាប់បំបែកកាតាលីករដែលមានជាតិរាវ (FCC)
តួនាទីស្នូល៖ ជាសារធាតុកែប្រែពហុមុខងារនៃសំណាញ់ម៉ូលេគុល (ដូចជាហ្សេអូលីតប្រភេទ Y) នៅក្នុងកាតាលីករ FCC។
យន្តការនៃសកម្មភាព៖
សារធាតុរក្សាលំនឹងកំដៅ៖ Ce(OH)₄ ត្រូវបានបំប្លែងទៅជា CeO₂ ដោយការអាំង ហើយភ្ជាប់ស៊ុមអាលុយមីញ៉ូមហ្សេអូលីតតាមរយៈ "ឥទ្ធិពលសតិបណ្ដោះអាសន្នអុកស៊ីសែន" ដោយរារាំងការដួលរលំនៃរចនាសម្ព័ន្ធក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការបង្កើតឡើងវិញសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (>700℃)។
សារធាតុធ្វើឲ្យលោហៈអសកម្ម៖ ចាប់យកលោហធាតុធ្ងន់ដូចជា Ni និង V នៅក្នុងប្រេងឆៅ (បង្កើតជា CeNiO₃/CeV₂O₇) ការពារប្រតិកម្មកាតាលីករឌីអ៊ីដ្រូសែនរបស់វា និងកាត់បន្ថយទិន្នផលកូកាកូឡា/អ៊ីដ្រូសែន។
សារធាតុផ្ទេរស្ពាន់ធ័រ៖ វដ្តអុកស៊ីតកម្ម Ce³⁺/Ce⁴⁺ ជំរុញការបំប្លែង SOₓ ទៅជាស៊ុលហ្វាតកកើតឡើងវិញ ដែលកាត់បន្ថយការបំភាយស្ពាន់ធ័រឧស្ម័នផ្សែង (SOₓ → Ce₂(SO₄)₃)។
តម្លៃឧស្សាហកម្ម៖ បង្កើនអាយុកាលកាតាលីករពី ១៥-៣០% បង្កើនការផលិតសាំងដែលមានអុកតានខ្ពស់ និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលបង្កើតឡើងវិញ។
2. ការបន្សុទ្ធផ្សែងរថយន្ត៖ សមាសធាតុសំខាន់នៃកាតាលីករបីផ្លូវ (TWC)
មុខងារស្នូល៖ ដំណោះស្រាយរឹងណាណូ CeO₂-ZrO₂ (CZO) ដែលបង្កើតឡើងដោយការរលួយដោយកម្ដៅ គឺជាសម្ភារៈផ្ទុកអុកស៊ីសែន (OSC) របស់ TWC។
យន្តការសកម្មភាព៖
ការធ្វើឲ្យអុកស៊ីសែនមានសភាពយឺតយ៉ាវ៖ Ce⁴⁺ + 2e⁻ ⇌ Ce³⁺ + ½O₂ បញ្ចេញ/ស្រូបយកអុកស៊ីសែនយ៉ាងឆាប់រហ័សក្រោមលក្ខខណ្ឌស្គម/សម្បូរ និងពង្រីកបង្អួចសមាមាត្រខ្យល់-ឥន្ធនៈ (λ≈1)។
សារធាតុផ្ទុកសារធាតុរលាយលោហៈដ៏មានតម្លៃ៖ ផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់ CeO₂ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការរលាយ Pt/Pd/Rh និងបង្កើនសកម្មភាពអុកស៊ីតកម្ម CO/HC និងកាត់បន្ថយ NOₓ។
ស្ថេរភាពកម្ដៅប្រសើរឡើង៖ ការបន្ថែមសារធាតុ Zr⁴⁺ រារាំងដំណើរការស៊ីនទ័រ CeO₂ (>1000℃) និងរក្សាអាយុកាល OSC។
សូចនាករការអនុវត្ត៖ CZO មានចំនួន 20-30% នៃ TWC ទំនើប ដោយសម្រេចបានអត្រាបំលែងសារធាតុបំពុល >99%។
៣. ការប៉ូលាអុបទិកដែលមានភាពជាក់លាក់៖ ម្សៅប៉ូលាកម្រិតខ្ពស់
ដំណើរការស្នូល៖ Ce(OH)₄ ត្រូវបានដុត និងដាក់ថ្នាក់ដើម្បីរៀបចំម្សៅប៉ូលា CeO₂ ដែលមានសកម្មភាពខ្ពស់។
យន្តការនៃសកម្មភាព៖
ការប៉ូលាដោយសហការគ្នាខាងគីមី-មេកានិច៖ CeO₂ មានប្រតិកម្មជាមួយ SiO₂ នៅលើផ្ទៃកញ្ចក់ ដើម្បីបង្កើតជាចំណង Ce-O-Si ដែលងាយស្រួលដកចេញ ដែលកាត់បន្ថយការខូចខាតមេកានិច។
ការកាត់ខ្នាតណាណូ៖ ភាគល្អិត CeO₂ រាងស្វ៊ែរ/គ្រីស្តាល់ទោល (ទំហំភាគល្អិត 50-500nm) សម្រេចបានភាពរដុបលើផ្ទៃក្រោមអង់ស្ត្រូម (Ra<0.5nm)។
តំបន់ដាក់ពាក្យ៖
ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក៖ បន្ទះស៊ីលីកុន ស្រទាប់ត្បូងកណ្តៀង ការប៉ូលា CMP
បន្ទះបង្ហាញ៖ ស្រទាប់កញ្ចក់ LCD/OLED គម្របការពារ
ឧបករណ៍អុបទិក៖ កែវថត កែវថតម៉ាស៊ីនថតចម្លងរូបថត
៤. កញ្ចក់ពិសេស និងអេណាមែល៖ សារធាតុបន្ថែមកែប្រែមុខងារ
មុខងារសំខាន់ៗ៖
សារធាតុកាត់បន្ថយកាំរស្មីយូវី៖ Ce⁴⁺ ស្រូបយកយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងតំបន់កាំរស្មីយូវី (200-350nm) ដើម្បីការពារមាតិកា (កញ្ចក់ឱសថ ការវេចខ្ចប់សិល្បៈ)។
សារធាតុការពារពន្លឺ/ពណ៌៖ ដំណើរការជាមួយ TiO₂ ដើម្បីបង្កើតឥទ្ធិពលដូចទឹកដោះគោ (អេណាមែល); គ្រប់គ្រងសមាមាត្រនៃ Ce³⁺/Ce⁴⁺ ដើម្បីកែសម្រួលសម្លេងលឿង (Ce³⁺: ការស្រូបយកពន្លឺពណ៌ខៀវ; Ce⁴⁺: ការស្រូបយកពន្លឺពណ៌លឿង)។
កញ្ចក់ធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម៖ Ce³⁺ ចាប់យកគូរន្ធអេឡិចត្រុងដែលបង្កើតឡើងដោយកាំរស្មីអ៊ិច និងរារាំងការប្រែពណ៌នៃកញ្ចក់ (បង្អួចសង្កេតរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ)។
គុណសម្បត្តិបច្ចេកទេស៖ ជំនួសឧបករណ៍បន្សុទ្ធ As₂O₃ បែបប្រពៃណី និងអនុលោមតាមបទប្បញ្ញត្តិបរិស្ថាន។
៥. កាតាលីករឧស្សាហកម្ម៖ សារធាតុបង្កើនផលិតកម្មស្ទីរីន
ដំណើរការអនុវត្ត៖ ការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនអេទីលប៊ែនហ្សេន ដើម្បីផលិតស្ទីរ៉ែន (ប្រព័ន្ធកាតាលីករFe₂O₃-K₂O-Cr₂O₃)។
យន្តការនៃសកម្មភាព៖
សារធាតុទប់ស្កាត់ការធ្វើចំណាកស្រុកប៉ូតាស្យូម៖ CeO₂ ជួសជុលអ៊ីយ៉ុង K⁺ ដើម្បីការពារការបាត់បង់សមាសធាតុសកម្មនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (600°C)។
ប្រូម៉ូទ័ររីដុកស៊ីត៖ វដ្ត Ce³⁺/Ce⁴⁺ បង្កើនល្បឿនការបង្កើតកាតាលីករឡើងវិញ និងរារាំងការដាក់កាបូន (C + 4Ce⁴⁺ → CO₂ + 4Ce³⁺)។
សារធាតុរក្សាលំនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ៖ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការអត់ធ្មត់នៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល Fe₂O₃ និងពន្យារអាយុកាលកាតាលីករបាន 2-3 ដង។
អត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ច៖ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការជ្រើសរើសស្ទីរ៉ែនដល់ 92-95% និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ចំហាយទឹកចំនួន 30%។
៦. ការការពារការច្រេះលោហៈ៖ ឧបករណ៍ទប់ស្កាត់ការច្រេះឆ្លាតវៃ
យន្តការច្នៃប្រឌិត៖
ការបង្កើតខ្សែភាពយន្តព្យាបាលដោយខ្លួនឯង៖ Ce³⁺ ត្រូវបានកត់សុីទៅជាខ្សែភាពយន្តដាក់ Ce(OH)₃/CeO₂ (កម្រាស់ 50-200nm) នៅក្នុងតំបន់កាតូត ដើម្បីទប់ស្កាត់ការសាយភាយអុកស៊ីសែន។
ការគ្រប់គ្រង pH ក្នុងមូលដ្ឋាន៖ OH⁻ បញ្ចេញផលិតផលច្រេះអាស៊ីតដែលបន្សាប (ដូចជា Fe²⁺ → FeOOH)។
ការធ្វើឲ្យស្រអាប់ដោយអាណូត៖ បង្កើតស្រទាប់ធ្វើឲ្យស្រអាប់ដោយ Ce-oxide/hydroxide នៅលើផ្ទៃនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Al/Zn/Mg។
សេណារីយ៉ូនៃការអនុវត្ត៖ យ៉ាន់ស្ព័រអាលុយមីញ៉ូមអាកាសចរណ៍ (AA2024) ដែកថែបសម្រាប់សាងសង់កប៉ាល់ សារធាតុបន្ថែមសម្រាប់ថ្នាំកូតសន្លឹកស័ង្កសីសម្រាប់រថយន្ត។
៧. ការបន្សុទ្ធបរិស្ថាន៖ សារធាតុបន្សុទ្ធទឹកដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់
កម្មវិធីពហុមុខងារ៖
សារធាតុដកផូស្វ័រ៖ Ce³⁺ និង PO₄³⁻ បង្កើតបានជា CePO₄ ដែលមិនរលាយ (Ksp=10⁻²³) ដោយដកផូស្វ័រចេញជ្រៅដល់ <0.1mg/L។
សារធាតុដកយកហ្វ្លុយអូរីន៖ បង្កើតជាកូឡាជែន CeF₃ (Ksp=10¹⁶) ដែលមានសមត្ថភាពស្រូបយក 80mg F⁻/g។
ការជួសជុលនុយក្លីដវិទ្យុសកម្ម៖ មានសមត្ថភាពសម្របសម្រួលខ្លាំងសម្រាប់ UO₂²⁺, TcO₄⁻ ជាដើម (Kd >10⁴ mL/g)។
គុណសម្បត្តិបៃតង៖ គ្មានផលិតផលរងពុលទេ ហើយបរិមាណដីល្បាប់មានត្រឹមតែ 1/3 នៃអំបិលអាលុយមីញ៉ូម/អំបិលដែកប៉ុណ្ណោះ។
៨. សារធាតុផ្សំសំយោគអំបិលសេរៀមលំដាប់ខ្ពស់
ផលិតផលដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ពីដេរីវេ៖
| ប្រភេទអំបិលសេរៀម | ផ្លូវសំយោគ | វាលដាក់ពាក្យ |
| សេរៀម អាម៉ូញ៉ូម នីត្រាត | Ce(OH)₄ + HNO₃ + NH₄NO₃ | សារធាតុវិភាគសម្រាប់វាស់អុកស៊ីតកម្ម |
| សេរៀម ស៊ុលហ្វាត | អុកស៊ីតកម្មអេឡិចត្រូលីតនៃ Ce₂(SO₄)₃ | សារធាតុអុកស៊ីតកម្មសំយោគសរីរាង្គ |
| សេរៀម អាសេតាត | ការរំលាយអាស៊ីតអាសេទិក | សារធាតុស្អិតសម្រាប់វាយនភណ្ឌ |
| អុកស៊ីដណាណូសេរៀម | ការរលួយដោយកម្ដៅដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន | កាតាលីករ ឧបករណ៍ស្រូបយកកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ |
ខ្លឹមសារនៃសកម្មភាព៖ សកម្មភាព Redox និងសមត្ថភាពសម្របសម្រួលនៃ cerium
តម្លៃស្នូលនៃ cerium hydroxide បានមកពីការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចពិសេសរបស់ cerium ([Xe]4f¹5d⁰6s⁰):
- លក្ខណៈវ៉ាឡង់៖ សក្តានុពលអុកស៊ីតកម្ម Ce³⁺/Ce⁴⁺ (E⁰=+1.74V) ធ្វើឱ្យវាក្លាយជា "យានអេឡិចត្រុង"។
- ថាមពលបង្កើតកន្លែងទំនេរអុកស៊ីសែនទាប៖ ថាមពលបង្កើតកន្លែងទំនេរអុកស៊ីសែននៅក្នុង CeO₂ (~2eV) គឺទាបជាងថាមពលនៅក្នុង Al₂O₃ (~6eV) ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវសមត្ថភាពធ្វើចំណាកស្រុកអុកស៊ីសែនថាមវន្ត។
- អាស៊ីតលូវីសខ្លាំង៖ Ce⁴⁺ មានដង់ស៊ីតេបន្ទុកខ្ពស់ (សក្តានុពលអ៊ីយ៉ុង Z/r=10.3) ហើយងាយស្រួលស្រូបយកអានីយ៉ុង (PO₄³⁻/F⁻)។
> និន្នាការបច្ចេកវិទ្យា៖ ផ្ទៃជាក់លាក់ខ្ពស់នៃ Ce(OH)₄ មេសូប៉ូរេស (>200m²/g) ការដូបកម្រិតអាតូម (La/Sm/Gd) និងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធស្នូល-សំបក កំពុងជំរុញការអភិវឌ្ឍនៃជំនាន់ថ្មីនៃកាតាលីករបរិស្ថាន និងសម្ភារៈថាមពល។
