Son yıllarda, lantanit reaktiflerinin organik sentezdeki uygulamaları büyük ilerleme kaydetmiştir. Bunlar arasında, birçok lantanit reaktifinin karbon-karbon bağ oluşumu reaksiyonunda belirgin seçici kataliz gösterdiği; aynı zamanda birçok lantanit reaktifinin fonksiyonel grupları dönüştürmek için organik oksidasyon reaksiyonlarında ve organik indirgeme reaksiyonlarında mükemmel özelliklere sahip olduğu bulunmuştur. Nadir toprak elementlerinin tarımsal kullanımı, Çinli bilim ve teknoloji çalışanlarının yıllarca süren yoğun çalışmaları sonucunda elde edilen ve Çin'de tarımsal üretimi artırmak için önemli bir önlem olarak güçlü bir şekilde desteklenen, Çin'e özgü bir bilimsel araştırma başarısıdır. Nadir toprak karbonatı, asitte kolayca çözünerek karşılık gelen tuzları ve karbondioksiti oluşturur ve anyonik safsızlıklar eklemeden çeşitli nadir toprak tuzlarının ve komplekslerinin sentezinde rahatlıkla kullanılabilir. Örneğin, nitrik asit, hidroklorik asit, perklorik asit ve sülfürik asit gibi güçlü asitlerle reaksiyona girerek suda çözünen tuzlar oluşturabilir. Fosforik asit ve hidroflorik asit ile reaksiyona girerek çözünmeyen nadir toprak fosfatları ve florürlerine dönüşür. Birçok organik asit ile reaksiyona girerek karşılık gelen nadir toprak organik bileşiklerini oluşturur. Bunlar, çözelti değerine bağlı olarak çözünür kompleks katyonlar veya kompleks anyonlar olabilir veya daha az çözünür nötr bileşikler çökelir. Öte yandan, nadir toprak karbonatı kalsinasyon yoluyla karşılık gelen oksitlere ayrıştırılabilir ve bu oksitler birçok yeni nadir toprak malzemesinin hazırlanmasında doğrudan kullanılabilir. Şu anda Çin'de yıllık nadir toprak karbonatı üretimi 10.000 tondan fazla olup, tüm nadir toprak hammaddelerinin dörtte birinden fazlasını oluşturmaktadır; bu da nadir toprak karbonatının endüstriyel üretimi ve uygulamasının nadir toprak endüstrisinin gelişiminde çok önemli bir rol oynadığını göstermektedir.
Seryum karbonat, kimyasal formülü C3Ce2O9, molekül ağırlığı 460, logP değeri -7.40530, PSA değeri 198.80000, 760 mmHg'de kaynama noktası 333.6ºC ve parlama noktası 169.8ºC olan inorganik bir bileşiktir. Nadir toprak elementlerinin endüstriyel üretiminde, seryum karbonat, çeşitli seryum tuzları ve seryum oksit gibi çeşitli seryum ürünlerinin hazırlanmasında ara hammadde olarak kullanılır. Geniş bir kullanım alanına sahip olup önemli bir hafif nadir toprak elementi ürünüdür. Hidratlanmış seryum karbonat kristali, lantanit tipi bir yapıya sahiptir ve SEM fotoğrafı, hidratlanmış seryum karbonat kristalinin temel şeklinin pul benzeri olduğunu ve pulların zayıf etkileşimlerle bir araya gelerek taç yaprağı benzeri bir yapı oluşturduğunu göstermektedir; yapı gevşektir, bu nedenle mekanik kuvvetin etkisi altında kolayca küçük parçalara ayrılır. Endüstride geleneksel olarak üretilen seryum karbonat, kurutma işleminden sonra toplam nadir toprak elementlerinin yalnızca %42-46'sını içermektedir; bu da seryum karbonat üretim verimliliğini sınırlamaktadır.
Düşük su tüketimi, istikrarlı kaliteye sahip, üretilen seryum karbonatın kurutulmasına gerek kalmadan veya santrifüjlü kurutmadan sonra kurutulmasıyla elde edilen seryum karbonatın toplam nadir toprak elementi miktarı %72 ila %74'e ulaşabilir ve yüksek toplam nadir toprak elementi miktarına sahip seryum karbonat hazırlamak için işlem basit ve tek aşamalı bir süreçtir. Aşağıdaki teknik şema benimsenmiştir: Yüksek toplam nadir toprak elementi miktarına sahip seryum karbonat hazırlamak için tek aşamalı bir yöntem kullanılır; yani, kütle konsantrasyonu CeO240-90 g/L olan seryum besleme çözeltisi 95°C ila 105°C'ye ısıtılır ve seryum karbonatı çöktürmek için sürekli karıştırma altında amonyum bikarbonat eklenir. Besleme sıvısının pH değeri nihayetinde 6,3 ila 6,5'e ayarlanacak şekilde amonyum bikarbonat miktarı ayarlanır ve ekleme hızı, besleme sıvısının oluktan taşmaması için uygundur. Seryum besleme çözeltisi, en az bir adet seryum klorür sulu çözeltisi, seryum sülfat sulu çözeltisi veya seryum nitrat sulu çözeltisidir. UrbanMines Tech. Co., Ltd.'nin Ar-Ge ekibi, katı amonyum bikarbonat veya sulu amonyum bikarbonat çözeltisi ekleyerek yeni bir sentez yöntemi kullanmaktadır.
Seryum karbonat, seryum oksit, seryum dioksit ve diğer nanomalzemelerin hazırlanmasında kullanılabilir. Uygulamaları ve örnekleri aşağıdaki gibidir:
1. Ultraviyole ışınlarını ve görünür ışığın sarı kısmını güçlü bir şekilde emen, parlama önleyici mor cam. Sıradan soda-kireç-silika düz camın bileşimine dayanarak, ağırlık yüzdeleri olarak aşağıdaki hammaddeleri içerir: silika %72~82, sodyum oksit %6~15, kalsiyum oksit %4~13, magnezyum oksit %2~8, alümina %0~3, demir oksit %0,05~0,3, seryum karbonat %0,1~3, neodimyum karbonat %0,4~1,2, manganez dioksit %0,5~3. 4 mm kalınlığındaki camın görünür ışık geçirgenliği %80'den fazla, ultraviyole geçirgenliği %15'ten az ve 568-590 nm dalga boylarında geçirgenliği %15'ten azdır.
2. Endotermik enerji tasarruflu bir boya olup, dolgu maddesi ve film oluşturucu malzemenin karıştırılmasıyla oluşturulur ve dolgu maddesi, ağırlıkça şu hammaddelerin karıştırılmasıyla oluşturulur: 20 ila 35 kısım silikon dioksit, 8 ila 20 kısım alüminyum oksit, 4 ila 10 kısım titanyum oksit, 4 ila 10 kısım zirkonya, 1 ila 5 kısım çinko oksit, 1 ila 5 kısım magnezyum oksit, 0,8 ila 5 kısım silisyum karbür, 0,02 ila 0,5 kısım itriyum oksit, 0,01 ila 1,5 kısım krom oksit, 0,01-1,5 kısım kaolin, 0,01-1,5 kısım nadir toprak elementleri, 0,8-5 kısım karbon siyahı; her bir hammaddenin partikül boyutu 1-5 μm'dir. Burada, nadir toprak elementleri 0,01-1,5 kısım lantan karbonat, 0,01-1,5 kısım seryum karbonat, 1,5 kısım praseodimyum karbonat, 0,01-1,5 kısım praseodimyum karbonat, 0,01-1,5 kısım neodimyum karbonat ve 0,01-1,5 kısım prometyum nitrat içermektedir; film oluşturucu malzeme potasyum sodyum karbonattır; potasyum sodyum karbonat, aynı ağırlıkta potasyum karbonat ve sodyum karbonat ile karıştırılır. Dolgu maddesi ve film oluşturucu malzemenin ağırlık karıştırma oranı 2,5:7,5, 3,8:6,2 veya 4,8:5,2'dir. Ayrıca, bir tür endotermik enerji tasarruflu boya hazırlama yöntemi, aşağıdaki adımları içermesiyle karakterize edilir:
1. Adım, dolgu maddesinin hazırlanması: Öncelikle ağırlıkça 20-35 kısım silika, 8-20 kısım alümina, 4-10 kısım titanyum oksit, 4-10 kısım zirkonya ve 1-5 kısım çinko oksit; 1-5 kısım magnezyum oksit, 0,8-5 kısım silisyum karbür, 0,02-0,5 kısım itriyum oksit, 0,01-1,5 kısım krom trioksit, 0,01-1,5 kısım kaolin, 0,01-1,5 kısım nadir toprak elementleri ve 0,8-5 kısım karbon siyahı tartılır ve daha sonra bir karıştırıcıda homojen bir şekilde karıştırılarak dolgu maddesi elde edilir; Burada, nadir toprak elementi malzemesi 0,01-1,5 kısım lantan karbonat, 0,01-1,5 kısım seryum karbonat, 0,01-1,5 kısım praseodimyum karbonat, 0,01-1,5 kısım neodimyum karbonat ve 0,01-1,5 kısım prometyum nitrat içermektedir;
2. Adım, film oluşturucu malzemenin hazırlanması; film oluşturucu malzeme sodyum potasyum karbonattır; önce potasyum karbonat ve sodyum karbonat ayrı ayrı ağırlıkça tartılır ve daha sonra eşit miktarda karıştırılarak film oluşturucu malzeme elde edilir; sodyum potasyum karbonat, potasyum karbonat ve sodyum karbonatın aynı ağırlıkta karıştırılmasıyla elde edilir;
3. adımda, dolgu maddesi ve film malzemesinin ağırlıkça karıştırma oranı 2,5:7,5, 3,8:6,2 veya 4,8:5,2 olacak şekilde ayarlanır ve karışım homojen bir şekilde karıştırılıp dağıtılarak bir karışım elde edilir;
4. adımda, karışım 6-8 saat boyunca bilyalı değirmende öğütülür ve ardından nihai ürün, 1-5 μm gözenek boyutuna sahip bir elekten geçirilerek elde edilir.
3. Ultra ince seryum oksit hazırlanması: Hidratlı seryum karbonat öncü madde olarak kullanılarak, doğrudan bilyalı öğütme ve kalsinasyon yöntemiyle, ortalama parçacık boyutu 3 μm'den küçük olan ultra ince seryum oksit hazırlandı. Elde edilen ürünlerin tamamı kübik florit yapısına sahiptir. Kalsinasyon sıcaklığı arttıkça, ürünlerin parçacık boyutu azalır, parçacık boyutu dağılımı daralır ve kristalinite artar. Bununla birlikte, üç farklı camın parlatma yeteneği 900℃ ile 1000℃ arasında maksimum değer göstermiştir. Bu nedenle, parlatma işlemi sırasında cam yüzeyindeki maddelerin uzaklaştırılma oranının, parlatma tozunun parçacık boyutu, kristalinitesi ve yüzey aktivitesinden büyük ölçüde etkilendiği düşünülmektedir.