Ιστορικό και γενική κατάσταση
Στοιχεία σπανίων γαιώνείναι η σανίδα δαπέδου του σκανδίου IIIB, του υττρίου και του λανθανίου στον περιοδικό πίνακα.Υπάρχουν l7 στοιχεία.Οι σπάνιες γαίες έχουν μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία, τη γεωργία και άλλους τομείς.Η καθαρότητα των ενώσεων σπάνιων γαιών καθορίζει άμεσα τις ειδικές ιδιότητες των υλικών.Διαφορετική καθαρότητα υλικών σπάνιων γαιών μπορεί να παράγει κεραμικά υλικά, φθορίζοντα υλικά και ηλεκτρονικά υλικά με διαφορετικές απαιτήσεις απόδοσης.Επί του παρόντος, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας εξόρυξης σπάνιων γαιών, οι καθαρές ενώσεις σπάνιων γαιών παρουσιάζουν μια καλή προοπτική αγοράς και η παρασκευή υλικών σπάνιων γαιών υψηλής απόδοσης θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για καθαρές ενώσεις σπάνιων γαιών.Η ένωση δημητρίου έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων και η επίδρασή της στις περισσότερες εφαρμογές σχετίζεται με την καθαρότητα, τις φυσικές ιδιότητες και την περιεκτικότητά της σε ακαθαρσίες.Στην κατανομή των στοιχείων σπάνιων γαιών, το δημήτριο αντιπροσωπεύει περίπου το 50% των ελαφρών πόρων σπάνιων γαιών.Με την αυξανόμενη εφαρμογή δημητρίου υψηλής καθαρότητας, η απαίτηση δείκτη περιεκτικότητας σε μη σπάνιες γαίες για ενώσεις δημητρίου είναι όλο και μεγαλύτερη.Οξείδιο του δημητρίουείναι οξείδιο του δημητρίου, ο αριθμός CAS είναι 1306-38-3, ο μοριακός τύπος είναι CeO2, μοριακό βάρος: 172,11.Το οξείδιο του δημητρίου είναι το πιο σταθερό οξείδιο του στοιχείου δημητρίου σπανίων γαιών.Είναι ένα ωχροκίτρινο στερεό σε θερμοκρασία δωματίου και γίνεται πιο σκούρο όταν θερμαίνεται.Το οξείδιο του δημητρίου χρησιμοποιείται ευρέως σε υλικά φωταύγειας, καταλύτες, σκόνη στίλβωσης, θωράκιση UV και άλλες πτυχές λόγω της εξαιρετικής απόδοσής του.Τα τελευταία χρόνια έχει προκαλέσει το ενδιαφέρον πολλών ερευνητών.Η παρασκευή και η απόδοση του οξειδίου του δημητρίου έχουν γίνει ένα hotspot έρευνας τα τελευταία χρόνια.
Διαδικασία παραγωγής
Μέθοδος 1: Αναδεύστε σε θερμοκρασία δωματίου, προσθέστε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου 5,0 mol/L σε διάλυμα θειικού δημητρίου 0,1 mol/L, ρυθμίστε την τιμή pH ώστε να είναι μεγαλύτερη από 10 και λαμβάνει χώρα η αντίδραση καθίζησης.Το ίζημα αντλήθηκε, πλύθηκε αρκετές φορές με απιονισμένο νερό και στη συνέχεια ξηράνθηκε σε φούρνο 90 ℃ για 24 ώρες.Μετά την άλεση και το φιλτράρισμα (μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από 0,1 mm), λαμβάνεται οξείδιο του δημητρίου και τοποθετείται σε ξηρό μέρος για σφραγισμένη αποθήκευση.Μέθοδος 2: Λήψη χλωριούχου δημητρίου ή νιτρικού δημητρίου ως πρώτων υλών, ρύθμιση της τιμής pH στο 2 με αμμωνιακό νερό, προσθήκη οξαλικού για την καθίζηση οξαλικού δημητρίου, μετά από θέρμανση, σκλήρυνση, διαχωρισμό και πλύση, ξήρανση στους 110℃, και μετά καύση σε οξείδιο του δημητρίου σε 900 ~ 1000℃.Το οξείδιο του δημητρίου μπορεί να ληφθεί με θέρμανση του μείγματος οξειδίου του δημητρίου και σκόνης άνθρακα στους 1250℃ σε μια ατμόσφαιρα μονοξειδίου του άνθρακα.
Εφαρμογή
Το οξείδιο δημητρίου χρησιμοποιείται για πρόσθετα της βιομηχανίας γυαλιού, υλικά λείανσης γυαλιού πλάκας και έχει επεκταθεί σε γυαλί λείανσης γυαλιών, οπτικούς φακούς, κινεσκόπιο, λεύκανση, διαύγαση, γυαλί υπεριώδους ακτινοβολίας και απορρόφηση ηλεκτρονικού σύρματος κ.λπ.Χρησιμοποιείται επίσης ως αντι-ανακλαστήρας για φακούς γυαλιών, και δημήτριο χρησιμοποιείται για να κάνει το δημήτριο τιτάνιο κίτρινο για να κάνει το γυαλί ανοιχτό κίτρινο.Το μέτωπο οξείδωσης σπανίων γαιών έχει κάποια επίδραση στην κρυστάλλωση και τις ιδιότητες των υαλοκεραμικών στο σύστημα THE CaO-MgO-AI2O3-SiO2.Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι η προσθήκη ενός κατάλληλου μετώπου οξείδωσης είναι ευεργετική για τη βελτίωση της διαύγασης του υγρού γυαλιού, την εξάλειψη των φυσαλίδων, τη συμπαγή δομή του γυαλιού και τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων και της αλκαλικής αντίστασης των υλικών.Η βέλτιστη ποσότητα προσθήκης οξειδίου του δημητρίου είναι 1,5, όταν χρησιμοποιείται στην κεραμική λούστρο και στην ηλεκτρονική βιομηχανία ως πιεζοηλεκτρικό κεραμικό διεισδυτικό.Χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή καταλύτη υψηλής δραστηριότητας, κάλυμμα πυρακτώσεως λαμπτήρων αερίου, οθόνη φθορισμού ακτίνων Χ (χρησιμοποιείται κυρίως σε γυαλιστικό φακών).Η σκόνη γυαλίσματος δημητρίου σπανίων γαιών χρησιμοποιείται ευρέως σε φωτογραφικές μηχανές, φακούς κάμερας, σωλήνα εικόνας ΤΗΛΕΟΡΑΣΗΣ, φακούς και ούτω καθεξής.Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία γυαλιού.Το οξείδιο του δημητρίου και το διοξείδιο του τιτανίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί για να κάνουν το γυαλί κίτρινο.Το οξείδιο του δημητρίου για αποχρωματισμό γυαλιού έχει τα πλεονεκτήματα της σταθερής απόδοσης σε υψηλή θερμοκρασία, χαμηλή τιμή και μη απορρόφηση του ορατού φωτός.Επιπλέον, οξείδιο του δημητρίου προστίθεται στο γυαλί που χρησιμοποιείται σε κτίρια και αυτοκίνητα για τη μείωση της μετάδοσης του υπεριώδους φωτός.Για την παραγωγή φωταυγουσών υλικών σπάνιων γαιών, προστίθεται οξείδιο του δημητρίου ως ενεργοποιητής στους φωσφόρους τριών χρωμάτων σπάνιων γαιών που χρησιμοποιούνται στα φωταύγεια υλικά των λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας και στους φωσφόρους που χρησιμοποιούνται σε δείκτες και ανιχνευτές ακτινοβολίας.Το οξείδιο του δημητρίου είναι επίσης μια πρώτη ύλη για την παρασκευή του μεταλλικού δημητρίου.Επιπλέον, σε υλικά ημιαγωγών, υψηλής ποιότητας χρωστικές ουσίες και φωτοευαίσθητο γυαλί, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως ο καθαριστής καυσαερίων αυτοκινήτων.Ο καταλύτης για τον καθαρισμό των καυσαερίων αυτοκινήτων αποτελείται κυρίως από κυψελοειδή κεραμικό (ή μέταλλο) φορέα και επιφανειακή ενεργοποίηση.Η ενεργοποιημένη επίστρωση αποτελείται από μια μεγάλη περιοχή γάμμα-τριοξειδίου, μια κατάλληλη ποσότητα οξειδίων που σταθεροποιούν την επιφάνεια και ένα μέταλλο με καταλυτική δραστηριότητα διασκορπισμένο εντός της επικάλυψης.Προκειμένου να μειωθεί η ακριβή δόση Pt, Rh, να αυξηθεί η δόση του Pd είναι σχετικά φθηνή, να μειωθεί το κόστος του καταλύτη χωρίς μείωση των καταλυτών καθαρισμού καυσαερίων αυτοκινήτων υπό την προϋπόθεση των διαφόρων επιδόσεων, που χρησιμοποιούνται συνήθως Pt.Pd.Η ενεργοποίηση της επίστρωσης τριαδικού καταλύτη Rh, συνήθως μια μέθοδος ολικής εμβάπτισης για την προσθήκη ορισμένης ποσότητας οξειδίου του δημητρίου και οξειδίου του λανθανίου, αποτελεί ένα καταλυτικό αποτέλεσμα σπανίων γαιών είναι εξαιρετικό.Τριαδικός καταλύτης πολύτιμων μετάλλων.Το οξείδιο του λανθανίου και το οξείδιο του δημητρίου χρησιμοποιήθηκαν ως βοηθητικά για τη βελτίωση της απόδοσης των καταλυτών ευγενών μετάλλων που υποστηρίζονται από ¦ A-Alumina.Σύμφωνα με την έρευνα, ο καταλυτικός μηχανισμός του οξειδίου του δημητρίου και του οξειδίου του λανθανίου είναι κυρίως η βελτίωση της καταλυτικής δραστηριότητας της ενεργής επικάλυψης, η αυτόματη ρύθμιση της αναλογίας αέρα-καυσίμου και η κατάλυση και η βελτίωση της θερμικής σταθερότητας και της μηχανικής αντοχής του φορέα.