Antecedentes e situación xeral
Elementos de terras rarasson a táboa do piso IIIB de escandio, itrio e lantano na táboa periódica.Hai l7 elementos.As terras raras teñen propiedades físicas e químicas únicas e foron amplamente utilizadas na industria, a agricultura e outros campos.A pureza dos compostos de terras raras determina directamente as propiedades especiais dos materiais.Diferente pureza de materiais de terras raras pode producir materiais cerámicos, materiais fluorescentes e materiais electrónicos con diferentes requisitos de rendemento.Na actualidade, co desenvolvemento da tecnoloxía de extracción de terras raras, os compostos limpos de terras raras presentan unha boa perspectiva de mercado e a preparación de materiais de terras raras de alto rendemento presenta requisitos máis elevados para os compostos limpos de terras raras.O composto de cerio ten unha ampla gama de usos, e o seu efecto na maioría das aplicacións está relacionado coa súa pureza, propiedades físicas e contido de impurezas.Na distribución dos elementos de terras raras, o cerio representa preto do 50% dos recursos lixeiros de terras raras.Coa crecente aplicación de cerio de alta pureza, o requisito do índice de contido de terras non raras para os compostos de cerio é cada vez maior.Óxido de cerioé óxido cérico, o número CAS é 1306-38-3, a fórmula molecular é CeO2, peso molecular: 172,11;O óxido de cerio é o óxido máis estable do elemento cerio de terras raras.É un sólido amarelo pálido a temperatura ambiente e vólvese máis escuro cando se quenta.O óxido de cerio é amplamente utilizado en materiais luminiscentes, catalizadores, po de pulido, protección UV e outros aspectos debido ao seu excelente rendemento.Nos últimos anos, espertou o interese de moitos investigadores.A preparación e o rendemento do óxido de cerio convertéronse nun foco de investigación nos últimos anos.
Proceso de Produción
Método 1: axita a temperatura ambiente, engade a solución de hidróxido de sodio de 5,0 mol/L á solución de sulfato de cerio de 0,1 mol/L, axusta o valor de pH para que sexa superior a 10 e prodúcese a reacción de precipitación.O sedimento foi bombeado, lavado varias veces con auga desionizada e despois secado nun forno a 90 ℃ durante 24 horas.Despois de moer e filtrar (tamaño de partícula inferior a 0,1 mm), obtense óxido de cerio e colócase nun lugar seco para almacenamento selado.Método 2: tomando cloruro de cerio ou nitrato de cerio como materias primas, axustando o valor de pH a 2 con auga de amoníaco, engadindo oxalato para precipitar oxalato de cerio, despois de quentar, curar, separar e lavar, secar a 110 ℃ e queimar a óxido de cerio a 900. ~ 1000 ℃.O óxido de cerio pódese obter quentando a mestura de óxido de cerio e carbono en po a 1250 ℃ nunha atmosfera de monóxido de carbono.
Aplicación
O óxido de cerio úsase para aditivos da industria do vidro, materiais de moenda de vidro de placas, e estendeuse aos lentes de moenda de vidro, lentes ópticas, cinescopio, branqueamento, clarificación, vidro de radiación ultravioleta e absorción de fíos electrónicos, etc.Tamén se usa como anti-reflector para lentes de lentes, e o cerio úsase para facer cerio-titanio amarelo para facer o vidro amarelo claro.A fronte de oxidación de terras raras ten unha certa influencia na cristalización e as propiedades da cerámica de vidrio no sistema CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Os resultados da investigación mostran que a adición dunha fronte de oxidación adecuada é beneficiosa para mellorar o efecto de clarificación do líquido de vidro, eliminar as burbullas, facer que a estrutura de vidro sexa compacta e mellorar as propiedades mecánicas e a resistencia aos álcalis dos materiais.A cantidade de adición óptima de óxido de cerio é de 1,5 cando se usa no esmalte cerámico e na industria electrónica como penetrante cerámico piezoeléctrico.Tamén se usa na fabricación de catalizador de alta actividade, tapa incandescente de lámpadas de gas, pantalla fluorescente de raios X (utilizada principalmente no axente de pulido de lentes).O po de pulido de cerio de terras raras úsase amplamente en cámaras, lentes de cámaras, tubos de imaxe de TELEVISIÓN, lentes, etc.Tamén se pode usar na industria do vidro.O óxido de cerio e o dióxido de titanio pódense usar xuntos para facer que o vidro sexa amarelo.O óxido de cerio para a decoloración do vidro ten as vantaxes dun rendemento estable a alta temperatura, baixo prezo e sen absorción de luz visible.Ademais, engádese óxido de cerio ao vidro usado en edificios e coches para reducir a transmitancia da luz ultravioleta.Para a produción de materiais luminiscentes de terras raras, engádese óxido de cerio como activador nos fósforos tricolores de terras raras utilizados nos materiais luminiscentes de lámpadas de aforro enerxético e nos fósforos utilizados en indicadores e detectores de radiación.O óxido de cerio tamén é unha materia prima para a preparación do cerio metálico.Ademais, en materiais semicondutores, pigmentos de alta calidade e sensibilizador de vidro fotosensible, o purificador de escape de automóbiles foi amplamente utilizado.O catalizador para a purificación de gases de escape de automóbiles está composto principalmente por un soporte cerámico (ou metálico) de panal de mel e un revestimento activado por superficie.O revestimento activado consiste nunha gran área de trióxido gamma, unha cantidade adecuada de óxidos que estabilizan a superficie e un metal con actividade catalítica disperso dentro do revestimento.Co fin de reducir o caro Pt, Rh dosificación, aumentar a dosificación de Pd é relativamente barato, reducir o custo do catalizador sen reducir os catalizadores de purificación de escape do automóbil baixo a premisa de varios rendemento, comunmente usado Pt.Pd.A activación do revestimento de catalizador ternario Rh, normalmente un método de inmersión total para engadir unha certa cantidade de óxido de cerio e óxido de lantano, constitúe un efecto catalítico de terras raras é excelente.Catalizador ternario de metais preciosos.O óxido de lantano e o óxido de cerio utilizáronse como auxiliares para mellorar o rendemento dos catalizadores de metais nobres soportados por ¦ A-Alúmina.Segundo a investigación, o mecanismo catalítico do óxido de cerio e do óxido de lantano é principalmente mellorar a actividade catalítica do revestimento activo, axustar automaticamente a relación aire-combustible e a catálise e mellorar a estabilidade térmica e a resistencia mecánica do portador.