Церий, 58-й элемент периодической таблицы.
Церийявляется наиболее распространенным редкоземельным металлом, и наряду с ранее открытым элементом иттрием, он открывает путь к открытию другихредкоземельныйэлементы.
В 1803 году немецкий ученый Клапротт обнаружил новый элемент оксид в красном тяжелом камне, добытом в небольшом шведском городе Вастрас, который при горении приобретал цвет охры. В то же время шведские химики Безилиус и Хиссингер также обнаружили оксид того же элемента в руде. До 1875 года люди получали металлический церий из расплавленного оксида церия электролизом.
Церий металлическийочень активен и может гореть, образуя порошкообразный оксид церия. Сплав церия и железа, смешанный с другими редкоземельными элементами, может производить красивые искры при трении о твердые предметы, воспламеняя окружающие горючие вещества, и является ключевым материалом в устройствах зажигания, таких как зажигалки и свечи зажигания. Он также будет гореть сам по себе, сопровождаясь красивыми искрами, добавленным железом и другими лантаноидами, просто чтобы усилить эффект этих искр. Сетка, изготовленная из церия или пропитанная солями церия, может повысить эффективность сгорания топлива и стать очень превосходным средством для сжигания, что может сэкономить топливо. Церий также является хорошей добавкой для стекла, которая может поглощать ультрафиолетовые и инфракрасные лучи и широко используется в автомобильном стекле. Он может не только предотвращать ультрафиолетовые лучи, но и снижать температуру в автомобиле, экономя электроэнергию для кондиционирования воздуха.
Больше применений церия основано на конверсии между трехвалентным церием и четырехвалентным церием, которые обладают совершенно уникальными свойствами среди редкоземельных металлов. Эта особенность позволяет церию эффективно хранить и выделять кислород, который может использоваться в твердооксидных топливных элементах для катализа окислительно-восстановительного процесса, получая таким образом направленное движение электронов для образования тока. Цеолиты, пропитанные церием и лантаном, могут служить катализаторами для крекинга нефти в процессе переработки. Использование оксида церия и драгоценных металлов в автомобильных тройных каталитических нейтрализаторах может преобразовывать вредные топливные газы в экологически чистый азот, углекислый газ и воду, эффективно предотвращая большое количество выбросов выхлопных газов автомобилей. Благодаря его способности поглощать кислород люди также изучают, как использовать наночастицы оксида церия в антиоксидантной терапии. Твердотельная лазерная система, разработанная в США, содержит церий, который может использоваться для обнаружения биологического оружия путем мониторинга концентрации триптофана, а также может использоваться для медицинского обнаружения.
Благодаря своим уникальным фотофизическим свойствам церий также является очень важным катализатором, который делает дешевымиОксид церия(IV)одобрен учеными в области катализаторов. 27 июля 2018 года журнал Science опубликовал крупное научное исследовательское достижение команды Цзо Живэя из Школы материаловедения и технологий Шанхайского технологического университета – содействие конверсии метана с помощью света. Ключевым моментом в процессе конверсии является поиск дешевой и эффективной системы синергетического катализа катализатора на основе церия и спиртового катализатора, которая эффективно решает научную проблему использования световой энергии для конверсии метана в жидкие продукты при комнатной температуре за один этап. Она обеспечивает новое, экономичное и экологически чистое решение для конверсии метана в химические продукты с высокой добавленной стоимостью, такие как ракетное топливо.
Время публикации: 01.08.2023