Hannergrond a generell Situatioun
Selten ÄerdelementerSinn d'Biedem vum IIIB Scandium, Yttrium a Lanthan am Periodesystem. Et ginn 17 Elementer. Selten Äerdmetaller hunn eenzegaarteg physikalesch a chemesch Eegeschaften a gi wäit verbreet an der Industrie, der Landwirtschaft an anere Beräicher benotzt. D'Reinheet vun de seltenen Äerdmetallverbindungen bestëmmt direkt déi speziell Eegeschafte vun de Materialien. Verschidde Rengheete vu seltenen Äerdmetaller kënne Keramikmaterialien, fluoreszéierend Materialien an elektronesch Materialien mat ënnerschiddleche Leeschtungsufuerderunge produzéieren. Am Moment, mat der Entwécklung vun der Technologie fir d'Extraktioun vu seltenen Äerdmetaller, stellen propper selten Äerdmetallverbindungen eng gutt Maartperspektiv duer, an d'Virbereedung vun héichperformante seltenen Äerdmetaller stellt méi héich Ufuerderungen un propper selten Äerdmetallverbindungen. D'Cerverbindung huet eng breet Palette vun Uwendungen, an hiren Effekt an de meeschte Uwendungen hänkt mat senger Rengheet, physikalesche Eegeschaften an dem Ongereinheetsgehalt zesummen. An der Verdeelung vu seltenen Äerdmetaller mécht Cer ongeféier 50% vun de liichte seltenen Äerdmetallressourcen aus. Mat der wuessender Uwendung vu Cer mat héijer Reinheet gëtt d'Ufuerderung un den net-seltenen Äerdmetallgehaltsindex fir Cerverbindungen ëmmer méi héich.Ceriumoxidass Ceriumoxid, CAS-Nummer ass 1306-38-3, Molekularformel ass CeO2, Molekulargewiicht: 172,11; Ceriumoxid ass dat stabilst Oxid vum seltenen Äerdelement Cer. Et ass e hellgiel Feststoff bei Raumtemperatur a gëtt méi däischter wann et erhëtzt gëtt. Ceriumoxid gëtt wéinst senger exzellenter Leeschtung wäit verbreet a lumineszenten Materialien, Katalysatoren, Polierpulver, UV-Schutz an aner Aspekter benotzt. An de leschte Joren huet et d'Interesse vu ville Fuerscher geweckt. D'Virbereedung an d'Leeschtung vu Ceriumoxid sinn an de leschte Joren zu engem Fuerschungshotspot ginn.
Produktiounsprozess
Method 1: Bei Raumtemperatur réieren, Natriumhydroxid-Léisung vun 5,0 mol/l zu enger Ceriumsulfat-Léisung vun 0,1 mol/l bäiginn, de pH-Wäert op méi wéi 10 upassen, an d'Nidderschlagsreaktioun fënnt statt. De Sediment gouf gepompelt, e puermol mat deioniséiertem Waasser gewäsch an dann an engem 90℃ Uewen fir 24 Stonnen gedréchent. Nom Schleifen a Filteren (Partikelgréisst manner wéi 0,1 mm) gëtt Ceroxid kritt an op enger dréchener Plaz fir eng zoue Lagerung placéiert. Method 2: Ceriumchlorid oder Ceriumnitrat als Rohmaterial huelen, de pH-Wäert mat Ammoniakwaasser op 2 upassen, Oxalat bäiginn fir Ceriumoxalat auszefällen, no Erhëtzen, Aushärten, Trennung a Wäschen, bei 110℃ dréchnen, dann zu Ceroxid bei 900 ~ 1000℃ verbrennen. Ceroxid kann duerch Erhëtzen vun der Mëschung aus Ceroxid a Kuelestoffpulver bei 1250℃ an enger Atmosphär vu Kuelemonoxid kritt ginn.
Applikatioun
Ceriumoxid gëtt fir Zousätz an der Glasindustrie, fir Plackeglasschleifmaterialien agesat a gouf och fir d'Schleife vu Glas, optesch Lënsen, Kineskopen, Bleichen, Klärung, d'Absorptioun vu Glas vun ultravioletter Stralung an der Absorptioun vun elektronesche Drot, asw. benotzt. Et gëtt och als Antireflektor fir Brëllelënsen agesat, a Cer gëtt benotzt fir Cerium Titan-Giel ze maachen, fir d'Glas hellgiel ze maachen. D'Oxidatiounsfront vun de seltenen Äerdmetaller huet e gewëssen Afloss op d'Kristallisatioun an d'Eegeschafte vu Glaskeramik am CaO-MgO-AI2O3-SiO2 System. D'Fuerschungsresultater weisen, datt d'Zousätzlech vun enger passender Oxidatiounsfront nëtzlech ass fir den Klärungseffekt vun der Glasflëssegkeet ze verbesseren, Blasen ze eliminéieren, d'Glasstruktur kompakt ze maachen an d'mechanesch Eegeschaften an d'Alkalibeständegkeet vu Materialien ze verbesseren. Déi optimal Zousazquantitéit vu Ceriumoxid ass 1,5, wann et an der Keramikglasur an der Elektronikindustrie als piezoelektrescht Keramikpenetrant agesat gëtt. Et gëtt och bei der Fabrikatioun vun héichaktiven Katalysatoren, Glühbirnenofdeckungen fir Gaslampen a Röntgenfluoreszentbildschirmer (haaptsächlech a Lënsepoliermëttel) agesat. Raritéits-Cer-Polierpulver gëtt wäit verbreet a Kameraen, Kameraobjektiver, Fernsehbildröhrchen, Objektiver asw. benotzt. Et kann och an der Glasindustrie benotzt ginn. Ceriumoxid an Titandioxid kënnen zesumme benotzt ginn, fir Glas giel ze maachen. Ceriumoxid fir d'Entfärbung vu Glas huet d'Virdeeler vun enger stabiler Leeschtung bei héijen Temperaturen, engem niddrege Präis an enger kenger Absorptioun vu siichtbarem Liicht. Zousätzlech gëtt Ceriumoxid zu Glas bäigefüügt, dat a Gebaier an Autoen benotzt gëtt, fir d'Transmittanz vum ultraviolett Liicht ze reduzéieren. Fir d'Produktioun vu seltenen Äerd-Lumineszentmaterialien gëtt Ceriumoxid als Aktivator an den dräifaarwege seltenen Äerd-Phosphore bäigefüügt, déi an de Lumineszentmaterialien vun Energiespuerlampen an de Phosphor bäigefüügt ginn, déi an Indikatoren a Stralungsdetektoren benotzt ginn. Ceriumoxid ass och e Rohmaterial fir d'Virbereedung vum Metall Cer. Zousätzlech gëtt a Hallefleedermaterialien, héichwäertege Pigmenter a photosensitive Glassensibilisatoren, Autosausgasreiniger wäit verbreet benotzt. De Katalysator fir d'Reinigung vun Autosausgase besteet haaptsächlech aus engem Wabenkeramik- (oder Metall-) Träger an enger Uewerflächenaktivéierungsbeschichtung. Déi aktivéiert Beschichtung besteet aus enger grousser Fläch vu Gamma-Trioxid, enger entspriechender Quantitéit un Oxiden, déi d'Uewerfläch stabiliséieren, an engem Metall mat katalytescher Aktivitéit, dat an der Beschichtung verdeelt ass. Fir déi deier Pt- a Rh-Doséierung ze reduzéieren, ass d'Erhéijung vun der Pd-Doséierung relativ bëlleg, d'Käschte vum Katalysator ze reduzéieren ouni d'Katalysatoren fir d'Reinigung vun Autosausgaben ze reduzéieren, ënner der Viraussetzung vu verschiddene Leeschtungen, déi allgemeng Pt. Pd. benotzt ginn. D'Aktivéierung vun der Rh ternärer Katalysatorbeschichtung, normalerweis eng total Immersiounsmethod fir eng gewëssen Quantitéit u Ceroxid a Lanthanoxid bäizefügen, stellt en exzellenten katalyteschen Effekt vun de seltenen Äerdmetaller duer. Den ternäre Katalysator vun Edelmetaller. Lanthanoxid a Ceroxid goufen als Hëllefsmëttel benotzt fir d'Leeschtung vun A-Aluminiumoxid-ënnerstëtzten Edelmetallkatalysatoren ze verbesseren. Laut der Fuerschung ass de katalytesche Mechanismus vu Ceroxid a Lanthanoxid haaptsächlech d'katalytesch Aktivitéit vun der aktiver Beschichtung ze verbesseren, d'Loft-Brennstoff-Verhältnis an d'Katalyse automatesch unzepassen, an d'thermesch Stabilitéit an d'mechanesch Stäerkt vum Träger ze verbesseren.