Trong những năm gần đây, việc ứng dụng thuốc thử lanthanide trong tổng hợp hữu cơ đã có những bước phát triển nhảy vọt.Trong số đó, nhiều thuốc thử lanthanide được phát hiện có khả năng xúc tác chọn lọc rõ rệt trong phản ứng hình thành liên kết carbon-carbon;đồng thời, phát hiện nhiều thuốc thử nhóm Lantan có đặc tính xuất sắc trong phản ứng oxy hóa hữu cơ và phản ứng khử hữu cơ để chuyển đổi nhóm chức.Sử dụng đất hiếm trong nông nghiệp là thành tựu nghiên cứu khoa học đặc sắc Trung Quốc mà các công nhân khoa học và công nghệ Trung Quốc có được sau nhiều năm làm việc chăm chỉ và đã được quảng bá mạnh mẽ như một biện pháp quan trọng để tăng sản lượng nông nghiệp ở Trung Quốc.Cacbonat đất hiếm dễ dàng hòa tan trong axit để tạo thành muối và carbon dioxide tương ứng, có thể được sử dụng thuận tiện trong quá trình tổng hợp các loại muối và phức hợp đất hiếm khác nhau mà không tạo ra tạp chất anion.Ví dụ, nó có thể phản ứng với các axit mạnh như axit nitric, axit clohydric, axit nitric, axit perchloric và axit sulfuric để tạo thành muối tan trong nước.Phản ứng với axit photphoric và axit flohydric để chuyển thành phốt phát và florua đất hiếm không hòa tan.Phản ứng với nhiều axit hữu cơ tạo thành các hợp chất hữu cơ đất hiếm tương ứng.Chúng có thể là cation phức hòa tan hoặc anion phức hoặc các hợp chất trung tính ít tan bị kết tủa tùy theo giá trị dung dịch.Mặt khác, cacbonat đất hiếm có thể bị phân hủy thành các oxit tương ứng bằng cách nung, có thể được sử dụng trực tiếp trong việc điều chế nhiều vật liệu đất hiếm mới.Hiện nay, sản lượng cacbonat đất hiếm hàng năm ở Trung Quốc là hơn 10.000 tấn, chiếm hơn 1/4 tổng số mặt hàng đất hiếm, cho thấy sản xuất công nghiệp và ứng dụng cacbonat đất hiếm đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế thế giới. ngành công nghiệp đất hiếm.
Xeri cacbonat là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là C3Ce2O9, trọng lượng phân tử 460, logP -7,40530, PSA là 198,80000, nhiệt độ sôi là 333,6°C ở 760 mmHg và điểm bốc cháy là 169,8°C.Trong sản xuất công nghiệp đất hiếm, xeri cacbonat là nguyên liệu thô trung gian để điều chế các sản phẩm xeri khác nhau như các muối xeri và oxit xeri.Nó có nhiều mục đích sử dụng và là một sản phẩm đất hiếm nhẹ quan trọng.Tinh thể xeri cacbonat ngậm nước có cấu trúc kiểu lanthanite và ảnh SEM của nó cho thấy hình dạng cơ bản của tinh thể xeri cacbonat ngậm nước là dạng vảy và các vảy liên kết với nhau bằng tương tác yếu để tạo thành cấu trúc giống như cánh hoa, và kết cấu lỏng lẻo nên dưới tác dụng của lực cơ học rất dễ bị tách thành những mảnh nhỏ.Xeri cacbonat được sản xuất thông thường trong ngành hiện chỉ còn 42-46% tổng lượng đất hiếm sau khi sấy khô, điều này hạn chế hiệu quả sản xuất xeri cacbonat.
Là loại tiêu thụ nước thấp, chất lượng ổn định, xeri cacbonat sản xuất không cần sấy khô hoặc sấy khô sau khi sấy ly tâm, tổng lượng đất hiếm có thể đạt 72% đến 74%, quy trình đơn giản và một lần duy nhất. quy trình bước điều chế xeri cacbonat với tổng lượng đất hiếm cao.Sơ đồ kỹ thuật sau đây được áp dụng: phương pháp một bước được sử dụng để điều chế xeri cacbonat với tổng lượng đất hiếm cao, nghĩa là dung dịch cấp xeri có nồng độ khối lượng CeO240-90g/L được đun nóng ở 95°C đến 105°C, và amoni bicarbonate được thêm vào và khuấy liên tục để kết tủa xeri cacbonat.Lượng ammonium bicarbonate được điều chỉnh sao cho giá trị pH của chất lỏng thức ăn cuối cùng được điều chỉnh ở mức 6,3 đến 6,5 và tỷ lệ bổ sung phù hợp để chất lỏng thức ăn không chảy ra khỏi máng.Dung dịch cấp xeri ít nhất là một trong các dung dịch nước xeri clorua, dung dịch nước xeri sulfat hoặc dung dịch nước xeri nitrat.Đội ngũ R&D của UrbanMines Tech.Công ty TNHH áp dụng phương pháp tổng hợp mới bằng cách thêm dung dịch amoni bicarbonate rắn hoặc dung dịch amoni bicarbonate dạng nước.
Xeri cacbonat có thể được sử dụng để điều chế xeri oxit, xeri đioxit và các vật liệu nano khác.Các ứng dụng và ví dụ như sau:
1. Kính màu tím chống chói có khả năng hấp thụ mạnh tia cực tím và phần màu vàng của ánh sáng khả kiến.Dựa trên thành phần của thủy tinh nổi soda-vôi-silica thông thường, nó bao gồm các nguyên liệu thô sau theo tỷ lệ phần trăm trọng lượng: silica 72~82%, natri oxit 6~15%, canxi oxit 4 ~ 13%, magie oxit 2 ~ 8% , Alumina 0~3%, oxit sắt 0,05~0,3%, xeri cacbonat 0,1~3%, neodymium cacbonat 0,4~1,2%, mangan dioxide 0,5 ~ 3%.Kính dày 4mm có độ truyền ánh sáng nhìn thấy lớn hơn 80%, độ truyền tia cực tím dưới 15% và độ truyền qua ở bước sóng 568-590 nm dưới 15%.
2. Sơn tiết kiệm năng lượng thu nhiệt, đặc trưng ở chỗ nó được hình thành bằng cách trộn chất độn và vật liệu tạo màng, và chất độn được hình thành bằng cách trộn các nguyên liệu thô sau theo từng phần theo trọng lượng: 20 đến 35 phần silicon dioxide, và 8 đến 20 phần oxit nhôm., 4 đến 10 phần oxit titan, 4 đến 10 phần zirconia, 1 đến 5 phần oxit kẽm, 1 đến 5 phần oxit magiê, 0,8 đến 5 phần cacbua silic, 0,02 đến 0,5 phần oxit yttrium và 0,01 đến 1,5 phần crom oxit.các bộ phận, 0,01-1,5 phần cao lanh, 0,01-1,5 phần vật liệu đất hiếm, 0,8-5 phần muội than, kích thước hạt của mỗi nguyên liệu thô là 1-5 μm;trong đó, vật liệu đất hiếm bao gồm 0,01-1,5 phần lanthanum cacbonat, 0,01-1,5 phần xeri cacbonat, 1,5 phần praseodymium cacbonat, 0,01 đến 1,5 phần praseodymium cacbonat, 0,01 đến 1,5 phần neodymium cacbonat và 0,01 đến 1,5 phần promethium nitrat;vật liệu tạo màng là kali natri cacbonat;kali natri cacbonat được trộn với cùng trọng lượng của kali cacbonat và natri cacbonat.Tỷ lệ trộn trọng lượng của chất độn và vật liệu tạo màng là 2,5:7,5, 3,8:6,2 hoặc 4,8:5,2.Hơn nữa, một loại phương pháp điều chế sơn tiết kiệm năng lượng thu nhiệt được đặc trưng ở chỗ bao gồm các bước sau:
Bước 1, chuẩn bị chất độn, trước tiên cân 20-35 phần silica, 8-20 phần alumina, 4-10 phần oxit titan, 4-10 phần zirconia và 1-5 phần oxit kẽm theo trọng lượng ., 1 đến 5 phần oxit magiê, 0,8 đến 5 phần cacbua silic, 0,02 đến 0,5 phần oxit yttrium, 0,01 đến 1,5 phần crom trioxide, 0,01 đến 1,5 phần cao lanh, 0,01 đến 1,5 phần vật liệu đất hiếm, và 0,8 đến 5 phần muội than, sau đó trộn đều trong máy trộn để thu được chất độn;trong đó, vật liệu đất hiếm bao gồm 0,01-1,5 phần lanthanum cacbonat, 0,01-1,5 phần xeri cacbonat, 0,01-1,5 phần praseodymium cacbonat, 0,01-1,5 phần neodymium cacbonat và 0,01-1,5 phần promethium nitrat;
Bước 2, chuẩn bị vật liệu tạo màng, vật liệu tạo màng là natri kali cacbonat;đầu tiên cân kali cacbonat và natri cacbonat tương ứng theo trọng lượng, sau đó trộn đều để thu được vật liệu tạo màng;natri kali cacbonat có cùng trọng lượng của kali cacbonat và natri cacbonat được trộn lẫn;
Bước 3, tỷ lệ trộn giữa chất độn và vật liệu màng theo trọng lượng là 2,5: 7,5, 3,8: 6,2 hoặc 4,8: 5,2, hỗn hợp được trộn đều và phân tán để thu được hỗn hợp;
Ở bước 4, hỗn hợp được nghiền bi trong 6-8 giờ, sau đó thu được sản phẩm hoàn chỉnh bằng cách đi qua sàng và lưới của sàng là 1-5 μm.
3. Điều chế ôxit xeri siêu mịn: Sử dụng xeri cacbonat ngậm nước làm tiền chất, ôxit xeri siêu mịn có kích thước hạt trung bình dưới 3 μm được điều chế bằng phương pháp nghiền bi trực tiếp và nung.Sản phẩm thu được đều có cấu trúc fluorit lập phương.Khi nhiệt độ nung tăng lên, kích thước hạt của sản phẩm giảm, sự phân bố kích thước hạt trở nên hẹp hơn và độ kết tinh tăng lên.Tuy nhiên, khả năng đánh bóng của ba loại kính khác nhau cho thấy giá trị tối đa trong khoảng từ 900oC đến 1000oC.Do đó, người ta tin rằng tốc độ loại bỏ các chất có bề mặt thủy tinh trong quá trình đánh bóng bị ảnh hưởng rất lớn bởi kích thước hạt, độ kết tinh và hoạt động bề mặt của bột đánh bóng.