Sfondi dhe Situata e Përgjithshme
Elemente të rralla të tokësjanë dyshemeja e skandiumit IIIB, itriumit dhe lantanit në tabelën periodike. Ekzistojnë 17 elementë. Toka e rrallë ka veti unike fizike dhe kimike dhe është përdorur gjerësisht në industri, bujqësi dhe fusha të tjera. Pastërtia e komponimeve të tokës së rrallë përcakton drejtpërdrejt vetitë e veçanta të materialeve. Pastërti të ndryshme të materialeve të tokës së rrallë mund të prodhojnë materiale qeramike, materiale fluoreshente dhe materiale elektronike me kërkesa të ndryshme performance. Aktualisht, me zhvillimin e teknologjisë së nxjerrjes së tokës së rrallë, komponimet e pastra të tokës së rrallë paraqesin një perspektivë të mirë tregu, dhe përgatitja e materialeve të tokës së rrallë me performancë të lartë paraqet kërkesa më të larta për komponimet e pastra të tokës së rrallë. Komponimi i ceriumit ka një gamë të gjerë përdorimesh, dhe efekti i tij në shumicën e aplikimeve lidhet me pastërtinë, vetitë fizike dhe përmbajtjen e papastërtive. Në shpërndarjen e elementeve të tokës së rrallë, ceriumi përbën rreth 50% të burimeve të lehta të tokës së rrallë. Me rritjen e aplikimit të ceriumit me pastërti të lartë, kërkesa për indeksin e përmbajtjes jo të tokës së rrallë për komponimet e ceriumit është gjithnjë e më e lartë.Oksid ceriumiështë oksid ceriumi, numri CAS është 1306-38-3, formula molekulare është CeO2, pesha molekulare: 172.11; Oksidi i ceriumit është oksidi më i qëndrueshëm i elementit të rrallë të tokës cerium. Është një lëndë e ngurtë e verdhë e zbehtë në temperaturën e dhomës dhe bëhet më e errët kur nxehet. Oksidi i ceriumit përdoret gjerësisht në materiale lumineshente, katalizatorë, pluhur lustrues, mbrojtje nga rrezet UV dhe aspekte të tjera për shkak të performancës së tij të shkëlqyer. Në vitet e fundit, ka ngjallur interesin e shumë studiuesve. Përgatitja dhe performanca e oksidit të ceriumit janë bërë një pikë e nxehtë kërkimore në vitet e fundit.
Procesi i Prodhimit
Metoda 1: Përzieni në temperaturë ambienti, shtoni tretësirë hidroksidi natriumi prej 5.0mol/L në tretësirën e sulfatit të ceriumit prej 0.1mol/L, rregulloni vlerën e pH-it në mënyrë që të jetë më e madhe se 10, dhe ndodh reaksioni i reshjes. Sedimenti pompohet, lahet disa herë me ujë të dejonizuar dhe më pas thahet në një furrë 90℃ për 24 orë. Pas bluarjes dhe filtrimit (madhësia e grimcave më pak se 0.1mm), merret oksidi i ceriumit dhe vendoset në një vend të thatë për ruajtje të mbyllur. Metoda 2: Marrja e klorurit të ceriumit ose nitratit të ceriumit si lëndë e parë, rregullimi i vlerës së pH-it në 2 me ujë amoniaku, shtimi i oksalatit për të precipituar oksalatin e ceriumit, pas ngrohjes, tharjes, ndarjes dhe larjes, tharjes në 110℃, pastaj djegia deri në oksid ceriumi në 900 ~ 1000℃. Oksidi i ceriumit mund të merret duke ngrohur përzierjen e oksidit të ceriumit dhe pluhurit të karbonit në 1250℃ në një atmosferë monoksidi karboni.
Aplikacioni
Oksidi i ceriumit përdoret për aditivë në industrinë e qelqit, materialet e bluarjes së qelqit të pllakës, dhe është zgjeruar në qelqin e bluarjes së qelqit, lentet optike, kineskopin, zbardhuesin, sqarimin, qelqin e rrezatimit ultravjollcë dhe thithjen e telave elektronikë, etj. Përdoret gjithashtu si një anti-reflektor për lentet e syzeve, dhe ceriumi përdoret për të bërë ceriumin e verdhë të titanit për ta bërë qelqin të verdhë të çelët. Fronti i oksidimit të tokës së rrallë ka një ndikim të caktuar në kristalizimin dhe vetitë e qeramikës së qelqit në sistemin CaO-MgO-AI2O3-SiO2. Rezultatet e hulumtimit tregojnë se shtimi i një fronti të përshtatshëm oksidimi është i dobishëm për të përmirësuar efektin e sqarimit të lëngut të qelqit, për të eliminuar flluskat, për ta bërë strukturën e qelqit kompakte dhe për të përmirësuar vetitë mekanike dhe rezistencën ndaj alkalive të materialeve. Sasia optimale e shtimit të oksidit të ceriumit është 1.5, kur përdoret në lustër qeramike dhe industrinë elektronike si një depërtues qeramik piezoelektrike. Përdoret gjithashtu në prodhimin e katalizatorëve me aktivitet të lartë, mbulesave inkandeshente të llambave me gaz, ekraneve fluoreshente me rreze X (kryesisht të përdorura në agjentin e lustrimit të lenteve). Pluhuri për lustrim të ceriumit të tokës së rrallë përdoret gjerësisht në kamera, lente kamerash, tuba fotografike televizive, lente etj. Mund të përdoret gjithashtu në industrinë e qelqit. Oksidi i ceriumit dhe dioksidi i titanit mund të përdoren së bashku për ta bërë qelqin të verdhë. Oksidi i ceriumit për çngjyrosjen e qelqit ka avantazhet e performancës së qëndrueshme në temperaturë të lartë, çmim të ulët dhe mungesës së thithjes së dritës së dukshme. Përveç kësaj, oksidi i ceriumit i shtohet qelqit të përdorur në ndërtesa dhe makina për të zvogëluar transmetimin e dritës ultravjollcë. Për prodhimin e materialeve lumineshente të tokës së rrallë, oksidi i ceriumit shtohet si aktivizues në fosforët trengjyrësh të tokës së rrallë të përdorur në materialet lumineshente të llambave kursyese të energjisë dhe fosforët e përdorur në tregues dhe detektorë rrezatimi. Oksidi i ceriumit është gjithashtu një lëndë e parë për përgatitjen e ceriumit metalik. Përveç kësaj, në materialet gjysmëpërçuese, pigmentet e cilësisë së lartë dhe sensibilizuesit e qelqit fotosensitiv, pastruesit e shkarkimeve të automobilave janë përdorur gjerësisht. Katalizatori për pastrimin e shkarkimeve të automobilave përbëhet kryesisht nga bartës qeramik (ose metali) në formë hualli mjalti dhe veshje e aktivizuar sipërfaqësore. Veshje e aktivizuar përbëhet nga një sipërfaqe e madhe gama-trioksidi, një sasi e përshtatshme oksidesh që stabilizojnë sipërfaqen dhe një metal me aktivitet katalitik të shpërndarë brenda veshjes. Për të zvogëluar koston e shtrenjtë të Pt, doza Rh, rritja e dozës së Pd është relativisht e lirë, ul koston e katalizatorit pa zvogëluar katalizatorët e pastrimit të shkarkimeve të automobilave nën premisën e performancave të ndryshme, të përdorura zakonisht si Pt. Pd. Aktivizimi i veshjes ternare të katalizatorit Rh, zakonisht një metodë zhytjeje totale për të shtuar një sasi të caktuar të oksidit të ceriumit dhe oksidit të lantanit, përbën një efekt katalitik të shkëlqyer të metaleve të çmuara. Katalizator ternar i metaleve të çmuara. Oksidi i lantanit dhe oksidi i ceriumit u përdorën si ndihmës për të përmirësuar performancën e katalizatorëve të metaleve fisnike të mbështetur nga A-alumina. Sipas hulumtimit, mekanizmi katalitik i oksidit të ceriumit dhe oksidit të lantanit është kryesisht për të përmirësuar aktivitetin katalitik të veshjes aktive, për të rregulluar automatikisht raportin ajër-karburant dhe katalizën, dhe për të përmirësuar stabilitetin termik dhe forcën mekanike të bartësit.