Предыстория и общая ситуация
Редкоземельные элементыявляются половицей скандия IIIB, иттрия и лантана в таблице Менделеева.Есть l7 элементов.Редкоземельные элементы обладают уникальными физическими и химическими свойствами и широко используются в промышленности, сельском хозяйстве и других областях.Чистота редкоземельных соединений напрямую определяет особые свойства материалов.Из редкоземельных материалов различной чистоты можно производить керамические материалы, флуоресцентные материалы и электронные материалы с разными требованиями к производительности.В настоящее время, с развитием технологии извлечения редкоземельных элементов, чистые редкоземельные соединения представляют собой хорошую рыночную перспективу, а получение высокоэффективных редкоземельных материалов выдвигает более высокие требования к чистым редкоземельным соединениям.Соединение церия имеет широкий спектр применения, и его эффект в большинстве случаев связан с его чистотой, физическими свойствами и содержанием примесей.В распределении редкоземельных элементов на долю церия приходится около 50% ресурсов легких редкоземельных элементов.С увеличением применения церия высокой чистоты требования к индексу содержания нередкоземельных элементов для соединений церия становятся все выше и выше.оксид церия– оксид церия, номер CAS – 1306-38-3, молекулярная формула – CeO2, молекулярная масса: 172,11;Оксид церия является наиболее стабильным оксидом редкоземельного элемента церия.Это бледно-желтое твердое вещество при комнатной температуре, которое темнеет при нагревании.Оксид церия широко используется в люминесцентных материалах, катализаторах, полировальных порошках, УФ-защите и других аспектах благодаря своим превосходным характеристикам.В последние годы оно вызвало интерес многих исследователей.В последние годы получение и использование оксида церия стали горячей точкой исследований.
Производственный процесс
Метод 1: Перемешать при комнатной температуре, добавить раствор гидроксида натрия (5,0 моль/л) к раствору сульфата церия (0,1 моль/л), довести значение pH до значения выше 10, и происходит реакция осаждения.Осадок откачивали, несколько раз промывали деионизированной водой, а затем сушили в печи при температуре 90℃ в течение 24 часов.После измельчения и фильтрации (размер частиц менее 0,1 мм) получают оксид церия и помещают его в сухое место для герметичного хранения.Метод 2: Взять хлорид церия или нитрат церия в качестве сырья, довести значение pH до 2 с помощью аммиачной воды, добавить оксалат для осаждения оксалата церия, после нагревания, отверждения, разделения и промывки, сушки при 110 ℃, затем сжигания до оксида церия при 900. ~ 1000℃.Оксид церия можно получить нагреванием смеси оксида церия и углеродного порошка при температуре 1250℃ в атмосфере окиси углерода.
Приложение
Оксид церия используется в качестве добавок в стекольной промышленности, шлифовальных материалов для листового стекла, а также применяется для шлифования стекла, оптических линз, кинескопов, отбеливания, осветления, стекла ультрафиолетового излучения и поглощения электронных проводов и так далее.Он также используется в качестве антиотражателя для очковых линз, а церий используется для придания церию-титану желтого цвета, чтобы сделать стекло светло-желтым.Фронт окисления редкоземельных элементов оказывает определенное влияние на кристаллизацию и свойства стеклокерамики в системе CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Результаты исследований показывают, что добавление соответствующего фронта окисления полезно для улучшения эффекта осветления стеклянной жидкости, устранения пузырьков, уплотнения структуры стекла, а также улучшения механических свойств и устойчивости материалов к щелочам.Оптимальное количество добавляемого оксида церия составляет 1,5, когда он используется в керамической глазури и электронной промышленности в качестве пьезоэлектрического пенетранта для керамики.Он также используется в производстве высокоактивных катализаторов, крышек газовых ламп накаливания, рентгеновских флуоресцентных экранов (в основном используется в средствах для полировки линз).Полировальный порошок из редкоземельного церия широко используется в фотоаппаратах, объективах фотоаппаратов, ТЕЛЕВИЗИОННЫХ кинескопах, объективах и т. д.Его также можно использовать в стекольной промышленности.Оксид церия и диоксид титана можно использовать вместе, чтобы придать стеклу желтый цвет.Оксид церия для обесцвечивания стекла имеет преимущества стабильной работы при высоких температурах, низкой цены и отсутствия поглощения видимого света.Кроме того, оксид церия добавляют в стекла, используемые в зданиях и автомобилях, для уменьшения пропускания ультрафиолета.Для производства редкоземельных люминесцентных материалов оксид церия добавляют в качестве активатора в редкоземельные трехцветные люминофоры, используемые в люминесцентных материалах энергосберегающих ламп, а также люминофоры, используемые в индикаторах и детекторах радиации.Оксид церия также является сырьем для получения металлического церия.Кроме того, в полупроводниковых материалах, высококачественных пигментах и светочувствительных сенсибилизаторах стекла широко используются очистители выхлопных газов автомобилей.Катализатор для очистки выхлопных газов автомобилей в основном состоит из сотового керамического (или металлического) носителя и поверхностно-активированного покрытия.Активированное покрытие состоит из большой площади гамма-триоксида, соответствующего количества оксидов, стабилизирующих площадь поверхности, и металла с каталитической активностью, диспергированного внутри покрытия.Чтобы уменьшить дорогую дозировку Pt, Rh, увеличить дозировку Pd относительно дешево, снизить стоимость катализатора без уменьшения количества катализаторов очистки выхлопных газов автомобилей при условии различных характеристик, обычно используемого Pt.Пд.Активация покрытия тройного катализатора Rh, обычно методом полного погружения с добавлением определенного количества оксида церия и оксида лантана, представляет собой превосходный каталитический эффект редкоземельных элементов.Тройной катализатор из драгоценных металлов.Оксид лантана и оксид церия использовались в качестве вспомогательных веществ для улучшения характеристик катализаторов из благородных металлов на носителе A-оксида алюминия.Согласно исследованиям, каталитический механизм оксида церия и оксида лантана направлен главным образом на улучшение каталитической активности активного покрытия, автоматическую регулировку соотношения воздух-топливо и катализ, а также улучшение термической стабильности и механической прочности носителя.