في السنوات الأخيرة، تم تطوير تطبيق كواشف اللانثانيد في التخليق العضوي على قدم وساق.من بينها، تم العثور على العديد من كواشف اللانثانيدات لديها تحفيز انتقائي واضح في تفاعل تكوين رابطة الكربون والكربون؛وفي الوقت نفسه، وجد أن العديد من كواشف اللانثانيد لها خصائص ممتازة في تفاعلات الأكسدة العضوية وتفاعلات الاختزال العضوي لتحويل المجموعات الوظيفية.يعد الاستخدام الزراعي للأتربة النادرة إنجازًا بحثيًا علميًا بخصائص صينية حصل عليه العاملون العلميون والتكنولوجيون الصينيون بعد سنوات من العمل الشاق، وقد تم الترويج له بقوة كإجراء مهم لزيادة الإنتاج الزراعي في الصين.تذوب كربونات الأتربة النادرة بسهولة في الأحماض لتكوين أملاح مقابلة وثاني أكسيد الكربون، والتي يمكن استخدامها بسهولة في تخليق مختلف أملاح ومجمعات الأتربة النادرة دون إدخال شوائب أنيونية.على سبيل المثال، يمكن أن يتفاعل مع الأحماض القوية مثل حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك وحمض البيركلوريك وحامض الكبريتيك لتكوين أملاح قابلة للذوبان في الماء.يتفاعل مع حمض الفوسفوريك وحمض الهيدروفلوريك ليتحول إلى فوسفات وفلوريدات أرضية نادرة غير قابلة للذوبان.تتفاعل مع العديد من الأحماض العضوية لتكوين مركبات عضوية أرضية نادرة مقابلة.يمكن أن تكون كاتيونات معقدة قابلة للذوبان أو أنيونات معقدة، أو يتم ترسيب مركبات محايدة أقل قابلية للذوبان اعتمادًا على قيمة المحلول.من ناحية أخرى، يمكن أن تتحلل كربونات الأرض النادرة إلى أكاسيد مقابلة عن طريق التكليس، والتي يمكن استخدامها مباشرة في تحضير العديد من المواد الأرضية النادرة الجديدة.في الوقت الحاضر، يبلغ الإنتاج السنوي من كربونات الأتربة النادرة في الصين أكثر من 10000 طن، وهو ما يمثل أكثر من ربع جميع السلع الأرضية النادرة، مما يشير إلى أن الإنتاج الصناعي وتطبيق كربونات الأتربة النادرة يلعب دورًا مهمًا للغاية في تطوير صناعة الأرض النادرة.
كربونات السيريوم عبارة عن مركب غير عضوي له الصيغة الكيميائية C3Ce2O9، ووزن جزيئي 460، وlogP -7.40530، وPSA 198.80000، ونقطة غليان 333.6 درجة مئوية عند 760 مم زئبق، ونقطة وميض 169.8 درجة مئوية.في الإنتاج الصناعي للأتربة النادرة، تعتبر كربونات السيريوم مادة خام وسيطة لتحضير منتجات السيريوم المختلفة مثل أملاح السيريوم المختلفة وأكسيد السيريوم.لديها مجموعة واسعة من الاستخدامات وهي منتج أرضي نادر خفيف مهم.تحتوي بلورة كربونات السيريوم المائية على بنية من نوع اللانثانيت، وتُظهر صورة SEM الخاصة بها أن الشكل الأساسي لبلورة كربونات السيريوم المائية يشبه الرقائق، وترتبط الرقائق معًا بتفاعلات ضعيفة لتكوين بنية تشبه البتلة، و الهيكل فضفاض، لذلك تحت تأثير القوة الميكانيكية، من السهل أن يتم تقطيعه إلى أجزاء صغيرة.تحتوي كربونات السيريوم المنتجة تقليديًا في الصناعة حاليًا على 42-46٪ فقط من إجمالي الأتربة النادرة بعد التجفيف، مما يحد من كفاءة إنتاج كربونات السيريوم.
نوع من الاستهلاك المنخفض للمياه، والجودة المستقرة، ولا تحتاج كربونات السيريوم المنتجة إلى التجفيف أو التجفيف بعد التجفيف بالطرد المركزي، ويمكن أن تصل الكمية الإجمالية للأتربة النادرة إلى 72% إلى 74%، والعملية بسيطة ومفردة. عملية خطوة لتحضير كربونات السيريوم بكمية إجمالية عالية من الأتربة النادرة.تم اعتماد المخطط الفني التالي: يتم استخدام طريقة من خطوة واحدة لتحضير كربونات السيريوم بكمية إجمالية عالية من الأتربة النادرة، أي أنه يتم تسخين محلول تغذية السيريوم بتركيز كتلة CeO240-90 جم/لتر عند 95 درجة مئوية. إلى 105 درجة مئوية، ويضاف بيكربونات الأمونيوم مع التحريك المستمر لترسيب كربونات السيريوم.يتم ضبط كمية بيكربونات الأمونيوم بحيث يتم تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني لسائل التغذية أخيرًا إلى 6.3 إلى 6.5، ويكون معدل الإضافة مناسبًا بحيث لا ينفد سائل التغذية من الحوض الصغير.يكون محلول تغذية السيريوم واحدًا على الأقل من محلول مائي من كلوريد السيريوم، أو محلول مائي من كبريتات السيريوم، أو محلول مائي من نترات السيريوم.فريق البحث والتطوير التابع لشركة UrbanMines Tech.Co., Ltd. تتبنى طريقة تصنيع جديدة عن طريق إضافة محلول بيكربونات الأمونيوم الصلب أو محلول بيكربونات الأمونيوم المائي.
يمكن استخدام كربونات السيريوم لتحضير أكسيد السيريوم وثاني أكسيد السيريوم والمواد النانوية الأخرى.التطبيقات والأمثلة هي كما يلي:
1. زجاج بنفسجي مضاد للتوهج يمتص بقوة الأشعة فوق البنفسجية والجزء الأصفر من الضوء المرئي.بناءً على تركيبة الزجاج المصقول العادي من الصودا والجير والسيليكا، فإنه يشتمل على المواد الخام التالية بنسب وزنية: السيليكا 72~82%، أكسيد الصوديوم 6~15%، أكسيد الكالسيوم 4~13%، أكسيد المغنيسيوم 2~8% ، الألومينا 0 ~ 3٪، أكسيد الحديد 0.05 ~ 0.3٪، كربونات السيريوم 0.1 ~ 3٪، كربونات النيوديميوم 0.4 ~ 1.2٪، ثاني أكسيد المنغنيز 0.5 ~ 3٪.يتمتع الزجاج بسمك 4 مم بنفاذية ضوء مرئية أكبر من 80%، ونفاذية الأشعة فوق البنفسجية أقل من 15%، ونفاذية عند أطوال موجية 568-590 نانومتر أقل من 15%.
2. دهان ماص للحرارة موفر للطاقة، ويتميز بأنه يتكون من خلط مادة حشو ومادة تشكيل فيلم، ويتم تشكيل الحشو من خلط المواد الخام التالية في أجزاء بالوزن: 20 إلى 35 جزء من ثاني أكسيد السيليكون، و8 إلى 20 جزءًا من أكسيد الألومنيوم.، 4 إلى 10 أجزاء من أكسيد التيتانيوم، 4 إلى 10 أجزاء من الزركونيا، 1 إلى 5 أجزاء من أكسيد الزنك، 1 إلى 5 أجزاء من أكسيد المغنيسيوم، 0.8 إلى 5 أجزاء من كربيد السيليكون، 0.02 إلى 0.5 أجزاء من أكسيد الإيتريوم، و 0.01 إلى 1.5 جزء من أكسيد الكروم.الأجزاء، 0.01-1.5 أجزاء من الكاولين، 0.01-1.5 أجزاء من المواد الأرضية النادرة، 0.8-5 أجزاء من أسود الكربون، حجم الجسيمات لكل مادة خام هو 1-5 ميكرومتر؛حيث تشتمل المواد الأرضية النادرة على 0.01-1.5 جزء من كربونات اللانثانم، و0.01-1.5 جزء من كربونات السيريوم، و1.5 جزء من كربونات البراسيوديميوم، و0.01 إلى 1.5 جزء من كربونات البراسيوديميوم، و0.01 إلى 1.5 جزء من كربونات النيوديميوم، و0.01 إلى 1.5 جزء من البروميثيوم. نترات؛مادة تشكيل الفيلم هي كربونات الصوديوم البوتاسيوم.يتم خلط كربونات الصوديوم البوتاسيوم مع نفس الوزن من كربونات البوتاسيوم وكربونات الصوديوم.نسبة الخلط الوزني للحشو ومواد تشكيل الفيلم هي 2.5:7.5، 3.8:6.2 أو 4.8:5.2.علاوة على ذلك، يتميز نوع من طريقة تحضير الطلاء الماص للحرارة والموفر للطاقة بأنه يشتمل على الخطوات التالية:
الخطوة 1، تحضير الحشو، قم أولاً بوزن 20-35 جزءًا من السيليكا، و8-20 جزءًا من الألومينا، و4-10 أجزاء من أكسيد التيتانيوم، و4-10 أجزاء من الزركونيا، و1-5 أجزاء من أكسيد الزنك بالوزن. .، 1 إلى 5 أجزاء من أكسيد المغنيسيوم، 0.8 إلى 5 أجزاء من كربيد السيليكون، 0.02 إلى 0.5 أجزاء من أكسيد الإيتريوم، 0.01 إلى 1.5 أجزاء من ثالث أكسيد الكروم، 0.01 إلى 1.5 أجزاء من الكاولين، 0.01 إلى 1.5 أجزاء من المواد الأرضية النادرة، و 0.8 إلى 5 أجزاء من أسود الكربون، ثم يتم خلطها بشكل موحد في الخلاط للحصول على حشو؛حيث تشتمل المادة الأرضية النادرة على 0.01-1.5 جزء من كربونات اللانثانم، و0.01-1.5 جزء من كربونات السيريوم، و0.01-1.5 جزء من كربونات البراسيوديميوم، و0.01-1.5 جزء من كربونات النيوديميوم و0.01～1.5 جزء من نترات البروميثيوم؛
الخطوة 2، إعداد مادة تشكيل الفيلم، مادة تشكيل الفيلم هي كربونات البوتاسيوم الصوديوم؛أولاً قم بوزن كربونات البوتاسيوم وكربونات الصوديوم على التوالي بالوزن، ثم قم بخلطهما بالتساوي للحصول على مادة تشكيل الفيلم؛كربونات البوتاسيوم الصوديوم يتم خلط نفس الوزن من كربونات البوتاسيوم وكربونات الصوديوم؛
الخطوة 3، نسبة خلط مادة الحشو والفيلم بالوزن هي 2.5: 7.5، 3.8: 6.2 أو 4.8: 5.2، ويتم خلط الخليط بشكل موحد وتفريقه للحصول على خليط؛
في الخطوة 4، يتم طحن الخليط بالكرة لمدة 6-8 ساعات، ومن ثم يتم الحصول على المنتج النهائي عن طريق المرور عبر شاشة، وتكون شبكة الشاشة 1-5 ميكرومتر.
3. تحضير أكسيد السيريوم متناهية الصغر: باستخدام كربونات السيريوم المائية كسلائف، تم تحضير أكسيد السيريوم متناهية الصغر بحجم جسيم متوسط أقل من 3 ميكرومتر عن طريق الطحن الكروي المباشر والتكليس.تحتوي جميع المنتجات التي تم الحصول عليها على هيكل فلوريت مكعب.ومع زيادة درجة حرارة التكليس، يقل حجم الجسيمات في المنتجات، ويصبح توزيع حجم الجسيمات أضيق وتزداد التبلور.مع ذلك، قدرة التلميع لثلاثة أكواب مختلفة أظهرت قيمة قصوى تتراوح بين 900 درجة مئوية و1000 درجة مئوية.لذلك، يُعتقد أن معدل إزالة المواد السطحية الزجاجية أثناء عملية التلميع يتأثر بشكل كبير بحجم الجسيمات والبلورة والنشاط السطحي لمسحوق التلميع.