Церий, 58-й элемент таблицы Менделеева.
Церийявляется наиболее распространенным редкоземельным металлом и наряду с ранее открытым иттрием открывает двери для открытия другихредкоземельные элементыэлементы.
В 1803 году немецкий учёный Клапротт обнаружил оксид нового элемента в красном тяжелом камне, добытом в небольшом шведском городе Вастрас, который при горении казался охристым. В то же время шведские химики Безилиус и Хиссингер также обнаружили в руде оксид того же элемента. До 1875 года металлический церий получали из расплавленного оксида церия электролизом.
Церий металлическийочень активен и может сгореть с образованием порошкообразного оксида церия. Сплав церия и железа, смешанный с другими редкоземельными элементами, может давать красивые искры при трении о твердые предметы, воспламеняя окружающие горючие материалы, и является ключевым материалом в устройствах зажигания, таких как зажигалки и свечи зажигания. Он также будет гореть сам, сопровождаясь красивыми искрами, добавляя железо и другие лантаноиды, просто чтобы усилить эффект от этих искр. Сетка, изготовленная из церия или пропитанная солями церия, способна повысить эффективность сгорания топлива и стать отличным вспомогательным средством для горения, позволяющим экономить топливо. Церий также является хорошей добавкой для стекла, которая поглощает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи и широко используется в автомобильных стеклах. Он может не только предотвратить попадание ультрафиолетовых лучей, но и снизить температуру в автомобиле, экономя электроэнергию для кондиционирования воздуха.
Другие применения церия основаны на преобразовании трехвалентного церия в четырехвалентный церий, которые обладают совершенно уникальными свойствами редкоземельных металлов. Эта особенность позволяет церию эффективно хранить и выделять кислород, который можно использовать в твердооксидных топливных элементах для катализа окислительно-восстановительного процесса, обеспечивая таким образом направленное движение электронов для формирования тока. Цеолиты, импрегнированные церием и лантаном, могут служить катализаторами крекинга нефти в процессе переработки. Использование оксида церия и драгоценных металлов в автомобильных тройных каталитических нейтрализаторах может преобразовывать вредные топливные газы в экологически чистые азот, углекислый газ и воду, эффективно предотвращая большое количество выбросов выхлопных газов автомобилей. Благодаря его способности поглощать кислород, люди также изучают способы использования наночастиц оксида церия в антиоксидантной терапии. Твердотельная лазерная система, разработанная в США, содержит церий, который можно использовать для обнаружения биологического оружия путем мониторинга концентрации триптофана, а также для медицинского обнаружения.
Благодаря своим уникальным фотофизическим свойствам церий также является очень важным катализатором, что делает его дешевым.Оксид церия(IV)одобрен учеными в области катализаторов. 27 июля 2018 года журнал Science опубликовал крупное научное достижение команды Цзо Живэя из Школы материаловедения и технологий Шанхайского технологического университета – содействие конверсии метана с помощью света. Ключом к процессу конверсии является поиск дешевой и эффективной системы синергетического катализа, состоящей из катализатора на основе церия и спиртового катализатора, которая эффективно решает научную проблему использования энергии света для превращения метана в жидкие продукты при комнатной температуре за один этап. новое, экономичное и экологически чистое решение для переработки метана в химические продукты с высокой добавленной стоимостью, такие как ракетное топливо.
Время публикации: 01 августа 2023 г.