1306-38-3 / 氧化鈰

【背景及概況】^[1][2]

稀土元素是周期表中IIIB族鈧、釔和鑭系元素的總稱．共包含l7種元素。稀土具有獨特的理化性能，已廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。稀土化合物的純度直接決定材料的特殊性能，不同潔凈度的稀土材料可以制備出不同性能要求的陶瓷材料、熒光材料、電子材料等。目前，隨著稀土提煉技術(shù)的發(fā)展，潔凈稀土化合物呈現(xiàn)出良好的市場前景，高性能稀土材料的制備對潔凈稀土化合物提出了更高要求。

鈰化合物具有廣泛的用途，在大多數(shù)的應用中其效果與其純度、物性和雜質(zhì)含量等因素有關(guān)。在稀土元素的分布上，鈰占輕稀土資源的 50% 左右。隨著高純鈰應用的日益增長，對鈰化合物中非稀土含量指標要求越來越高。氧化鈰英文名稱為ceric oxide，CAS號為1306-38-3，分子式為CeO₂，分子量：172.11；氧化鈰是稀土元素鈰最穩(wěn)定的氧化物。它在常溫下為淡黃色固體，加熱時黃色加深。氧化鈰的性能優(yōu)異，使得其在發(fā)光材料、催化劑、拋光粉、屏蔽紫外線等方面有廣泛的應用，近年來引起眾多研究者的興趣，氧化鈰的制備和性能研究已成為近年來的一個研究熱點。

【生產(chǎn)工藝】 ^[1]

方法1：在常溫下攪拌，將5.0mol/L的氫氧化鈉溶液滴加到0.1mol/L 的硫酸鈰溶液中，調(diào)節(jié)pH值使之大于10，并發(fā)生沉淀反應。將沉淀物進行抽濾，抽濾過程中用去離子水淋洗數(shù)次，然后置于90℃烘箱內(nèi)干燥24小時后。取出研磨、過濾（粒徑小于0.1mm），得到氧化鈰，并放于干燥處密封儲存。

方法2：以氯化鈰或硝酸鈰為原料，用氨水調(diào)節(jié)pH值為2，加入草酸沉淀出草酸鈰，經(jīng)加熱熟化、分離、洗滌，在110℃下烘干，再于900～1000℃灼燒成二氧化鈰。在一氧化碳氣氛中，1250℃溫度下加熱二氧化鈰和碳粉的混合物即可制得三氧化二鈰。

【應用】^[3][4]

氧化鈰用可作玻璃工業(yè)添加劑，作板玻璃研磨材料，目前已擴大到眼鏡玻璃、光學透鏡、顯像管的研磨，起脫色、澄清、玻璃的紫外線和電子線的吸收等作用。也作眼鏡透鏡的防反射劑，與鈰制成鈰鈦黃使玻璃呈淺黃色；稀土氧化鋒對CaO-MgO-AI₂O₃-SiO₂系統(tǒng)玻璃陶瓷晶化及性能具有一定影響，研究結(jié)果表明添加適量的氧化鋒有利于改善玻璃液的澄清效果，消除氣泡，使玻璃結(jié)構(gòu)緊湊，材料力學性能和耐堿性均有所提高．氧化鈰最佳的添加量為1.5 。用于陶瓷釉料及電子工業(yè)中,作為壓電陶瓷滲入劑。還用于制造高活性催化劑，煤氣燈白熾罩，X射線用熒光屏二氧化鈰主要用于鏡頭拋光劑，稀土鈰拋光粉廣泛用于照相機、攝影機鏡頭、電視顯像管、眼鏡片等的拋光。還可用于玻璃工業(yè)，氧化鈰和二氧化鈦結(jié)合使用，使玻璃呈黃色；氧化鈰用于玻璃脫色則具有高溫性能穩(wěn)定、價格低廉和不吸收可見光等優(yōu)點。另外，氧化鈰添加在建筑和汽車用玻璃，可以減少紫外線的透光率。用于生產(chǎn)稀土發(fā)光材料，在節(jié)能燈的發(fā)光材料稀土三基色熒光粉中以及指示燈和放射線檢測器等所用的熒光粉中、均加入氧化鈰作為激活劑。氧化鈰也是制備金屬鈰的原料。

此外，在半導體材料、高級顏料及感光玻璃的增感劑、汽車尾氣的凈化器方面有廣泛應用。汽車尾氣凈化催化劑主要由蜂窩狀陶瓷（或金屬）載體及表面活化涂層所組成?；罨繉佑纱竺娣eγ-三氧化二鋁，適量起穩(wěn)定表面積作用的氧化物及彌散在涂層內(nèi)的具有催化活性的金屬所組成。為了減少昂貴的Pt，Rh用量，增加較便宜的Pd用量，降低催化劑成本，在不降低汽車尾氣凈化催化劑各項性能的前提下，常用的Pt．Pd．Rh三元催化劑的活化涂層中，一般都采用共浸漬法加人一定量的氧化鈰和氧化鑭，構(gòu)成催化效果優(yōu)異的稀土．貴金屬三元催化劑。氧化鑭和氧化鈰作為助劑來改進γ-三氧化二鋁負載貴金屬催化劑的性能。。據(jù)研究，氧化鈰和氧化鑭催化作用機制主要是提高活性涂層的催化活性，自動調(diào)節(jié)空氣燃料比和助催化作用，并能提高載體的熱穩(wěn)定性和機械強度等性能。

【參考文獻】

[1] 仵大富, 劉彥琳, 譚晶鑫, 等. 氧化鈰的制備及其對磷酸根吸附性能的研究[J]. 山東化工, 2018, 47(2): 20-21.

[2] 劉春濤;劉艷瑩;李亞北;王闊;谷宇二氧化鈰修飾電極的方法及采用二氧化鈰修飾的電極測定水中重金屬含量的方法.CN201410028663.4，申請日2014-01-22

[3] 仵大富, 劉彥琳, 譚晶鑫, 等. 氧化鈰的制備及其對磷酸根吸附性能的研究[J]. 山東化工, 2018, 47(2): 20-21.

[4] 趙運才, 肖漢寧, 譚偉. 稀土氧化鈰對玻璃陶瓷晶化及性能的影響[J]. 湘潭礦業(yè)學院學報, 2003, 18(2): 38-40.