पृष्ठभूमि र सामान्य अवस्था
दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूआवधिक तालिकामा IIIB स्क्यान्डियम, यट्रियम र ल्यान्थेनमको फ्लोरबोर्ड हो। त्यहाँ l7 तत्वहरू छन्। दुर्लभ पृथ्वीमा अद्वितीय भौतिक र रासायनिक गुणहरू छन् र उद्योग, कृषि र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरूको शुद्धताले सामग्रीहरूको विशेष गुणहरू प्रत्यक्ष रूपमा निर्धारण गर्दछ। दुर्लभ पृथ्वी सामग्रीहरूको फरक शुद्धताले विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताहरू भएका सिरेमिक सामग्रीहरू, फ्लोरोसेन्ट सामग्रीहरू र इलेक्ट्रोनिक सामग्रीहरू उत्पादन गर्न सक्छ। हाल, दुर्लभ पृथ्वी निकासी प्रविधिको विकाससँगै, सफा दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरूले राम्रो बजार सम्भावना प्रस्तुत गर्दछ, र उच्च-प्रदर्शन दुर्लभ पृथ्वी सामग्रीहरूको तयारीले सफा दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरूको लागि उच्च आवश्यकताहरू अगाडि बढाउँछ। सेरियम यौगिकको प्रयोगको विस्तृत दायरा छ, र धेरैजसो अनुप्रयोगहरूमा यसको प्रभाव यसको शुद्धता, भौतिक गुणहरू र अशुद्धता सामग्रीसँग सम्बन्धित छ। दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको वितरणमा, सेरियमले प्रकाश दुर्लभ पृथ्वी स्रोतहरूको लगभग 50% ओगटेको छ। उच्च शुद्धता सेरियमको बढ्दो प्रयोगको साथ, सेरियम यौगिकहरूको लागि गैर-दुर्लभ पृथ्वी सामग्री सूचकांकको आवश्यकता उच्च र उच्च हुँदै गइरहेको छ।सेरियम अक्साइडसेरिक अक्साइड हो, CAS नम्बर १३०६-३८-३ हो, आणविक सूत्र CeO2 हो, आणविक वजन: १७२.११; सेरियम अक्साइड दुर्लभ पृथ्वी तत्व सेरियमको सबैभन्दा स्थिर अक्साइड हो। यो कोठाको तापक्रममा फिक्का पहेंलो ठोस हुन्छ र तताउँदा गाढा हुन्छ। उत्कृष्ट प्रदर्शनको कारणले गर्दा सेरियम अक्साइडलाई चम्किलो सामग्री, उत्प्रेरक, पालिसिङ पाउडर, UV शिल्डिङ र अन्य पक्षहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हालका वर्षहरूमा, यसले धेरै अनुसन्धानकर्ताहरूको चासो जगाएको छ। हालका वर्षहरूमा सेरियम अक्साइडको तयारी र प्रदर्शन अनुसन्धानको केन्द्र बनेको छ।
उत्पादन प्रक्रिया
विधि १: कोठाको तापक्रममा हलचल गर्नुहोस्, ०.१ मोल/लिटरको सेरियम सल्फेट घोलमा ५.० मोल/लिटरको सोडियम हाइड्रोक्साइड घोल थप्नुहोस्, pH मान १० भन्दा बढीमा समायोजन गर्नुहोस्, र वर्षा प्रतिक्रिया हुन्छ। तलछटलाई पम्प गरियो, डिआयोनाइज्ड पानीले धेरै पटक धोइयो, र त्यसपछि ९० ℃ ओभनमा २४ घण्टासम्म सुकाइयो। पिसेर र फिल्टर गरेपछि (०.१ मिमी भन्दा कम कण आकार), सेरियम अक्साइड प्राप्त गरिन्छ र सिल गरिएको भण्डारणको लागि सुख्खा ठाउँमा राखिन्छ। विधि २: सेरियम क्लोराइड वा सेरियम नाइट्रेटलाई कच्चा पदार्थको रूपमा लिने, अमोनिया पानीसँग pH मान २ मा समायोजन गर्ने, सेरियम अक्सालेटलाई अवक्षेपण गर्न अक्सालेट थप्ने, तताउने, उपचार गर्ने, अलग गर्ने र धुने पछि, ११० ℃ मा सुकाउने, त्यसपछि ९०० ~ १००० ℃ मा सेरियम अक्साइडमा जलाउने। कार्बन मोनोअक्साइडको वातावरणमा १२५० ℃ मा सेरियम अक्साइड र कार्बन पाउडरको मिश्रण तताएर सेरियम अक्साइड प्राप्त गर्न सकिन्छ।
आवेदन
सेरियम अक्साइड गिलास उद्योग, प्लेट गिलास ग्राइन्डिङ सामग्रीको लागि प्रयोग गरिन्छ, र यसलाई गिलास ग्राइन्डिङ गिलास, अप्टिकल लेन्स, काइनस्कोप, ब्लीचिङ, स्पष्टीकरण, पराबैंगनी विकिरणको गिलास र इलेक्ट्रोनिक तारको अवशोषण, आदिमा विस्तार गरिएको छ। यसलाई चश्मा लेन्सको लागि एन्टी-रिफ्लेक्टरको रूपमा पनि प्रयोग गरिन्छ, र गिलासलाई हल्का पहेंलो बनाउन सेरियम टाइटेनियम पहेंलो बनाउन सेरियम प्रयोग गरिन्छ। CaO-MgO-AI2O3-SiO2 प्रणालीमा गिलास सिरेमिकको क्रिस्टलाइजेसन र गुणहरूमा दुर्लभ पृथ्वी अक्सिडेशन फ्रन्टको निश्चित प्रभाव छ। अनुसन्धान परिणामहरूले देखाउँछन् कि उपयुक्त अक्सिडेशन फ्रन्टको थप गिलास तरलको स्पष्टीकरण प्रभाव सुधार गर्न, बुलबुले हटाउन, गिलास संरचना कम्प्याक्ट बनाउन, र सामग्रीको मेकानिकल गुणहरू र क्षार प्रतिरोध सुधार गर्न लाभदायक छ। सिरियम अक्साइडको इष्टतम थप मात्रा १.५ हो, जब यो सिरेमिक ग्लेज र इलेक्ट्रोनिक उद्योगमा पिजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पेनिट्रेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यो उच्च गतिविधि उत्प्रेरक, ग्यास बत्ती इन्क्यान्डेसेन्ट कभर, एक्स-रे फ्लोरोसेन्ट स्क्रिन (मुख्यतया लेन्स पालिसिङ एजेन्टमा प्रयोग गरिन्छ) को निर्माणमा पनि प्रयोग गरिन्छ। रेयर अर्थ सेरियम पालिसिङ पाउडर क्यामेरा, क्यामेरा लेन्स, टेलिभिजन पिक्चर ट्यूब, लेन्स, आदिमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यसलाई गिलास उद्योगमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। सिरियम अक्साइड र टाइटेनियम डाइअक्साइडलाई सँगै प्रयोग गरेर गिलासलाई पहेंलो बनाउन सकिन्छ। गिलास डिकलोराइजेसनको लागि सिरियम अक्साइडमा उच्च तापक्रममा स्थिर प्रदर्शन, कम मूल्य र दृश्य प्रकाशको अवशोषण नहुने फाइदाहरू छन्। यसको अतिरिक्त, पराबैंगनी प्रकाशको प्रसारण कम गर्न भवनहरू र कारहरूमा प्रयोग हुने गिलासमा सेरियम अक्साइड थपिन्छ। दुर्लभ पृथ्वी ल्युमिनेसेन्ट सामग्रीहरूको उत्पादनको लागि, ऊर्जा बचत बत्तीहरूको ल्युमिनेसेन्ट सामग्रीहरूमा प्रयोग हुने दुर्लभ पृथ्वी ट्राइ-रङ फस्फोरहरू र सूचकहरू र विकिरण डिटेक्टरहरूमा प्रयोग हुने फस्फोरहरूमा सक्रियकर्ताको रूपमा सेरियम अक्साइड थपिन्छ। सेरियम अक्साइड धातु सेरियमको तयारीको लागि कच्चा पदार्थ पनि हो। थप रूपमा, अर्धचालक सामग्रीहरूमा, उच्च-ग्रेड पिग्मेन्टहरू र फोटोसेन्सिटिभ गिलास सेन्सिटाइजर, अटोमोटिभ निकास प्युरिफायर व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। अटोमोबाइल निकास शुद्धीकरणको लागि उत्प्रेरक मुख्यतया हनीकोम्ब सिरेमिक (वा धातु) वाहक र सतह सक्रिय कोटिंगबाट बनेको हुन्छ। सक्रिय कोटिंगमा गामा-ट्रायअक्साइडको ठूलो क्षेत्र, सतह क्षेत्रलाई स्थिर बनाउने अक्साइडहरूको उपयुक्त मात्रा, र कोटिंग भित्र छरिएको उत्प्रेरक गतिविधि भएको धातु हुन्छ। महँगो Pt, Rh खुराक घटाउन, Pd को खुराक अपेक्षाकृत सस्तो छ बढाउन, विभिन्न प्रदर्शनको आधारमा अटोमोबाइल निकास शुद्धीकरण उत्प्रेरकहरूलाई कम नगरी उत्प्रेरकको लागत घटाउनुहोस्, सामान्यतया प्रयोग हुने Pt. Pd। Rh टर्नरी उत्प्रेरक कोटिंगको सक्रियता, सामान्यतया निश्चित मात्रामा सेरियम अक्साइड र ल्यान्थानम अक्साइड थप्नको लागि कुल विसर्जन विधि, एक दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक प्रभाव गठन गर्दछ उत्कृष्ट छ। बहुमूल्य धातु टर्नरी उत्प्रेरक। ¦ A-एल्युमिना समर्थित नोबल धातु उत्प्रेरकहरूको कार्यसम्पादन सुधार गर्न ल्यान्थानम अक्साइड र सेरियम अक्साइडलाई सहायकको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। अनुसन्धानका अनुसार, सेरियम अक्साइड र ल्यान्थानम अक्साइडको उत्प्रेरक संयन्त्र मुख्यतया सक्रिय कोटिंगको उत्प्रेरक गतिविधि सुधार गर्न, हावा-ईन्धन अनुपात र उत्प्रेरकलाई स्वचालित रूपमा समायोजन गर्न, र वाहकको थर्मल स्थिरता र यान्त्रिक शक्ति सुधार गर्न हो।