تحضير أكسيد الأرض النادر متناهية الصغر

المركبات الأرضية النادرة متناهية الصغر لها مجموعة واسعة من الاستخدامات. على سبيل المثال ، تتطلب المواد فائقة التوصيل والمواد الخزفية الوظيفية والمحفزات ومواد الاستشعار ومواد التلميع ومواد الإنارة والطلاء الكهربائي الدقيق والسبائك عالية القوة عالية نقطة الانصهار مساحيق أرضية نادرة للغاية. أصبح تحضير مركبات الأرض النادرة متناهية الصغر نقطة ساخنة للبحث في السنوات الأخيرة.

تنقسم طريقة تحضير المسحوق متناهية الصغر للأرض النادرة إلى طريقة المرحلة الصلبة وطريقة المرحلة السائلة وطريقة الطور الغازي وفقًا لحالة تجميع المادة.

من بين طرق الترسيب ، طريقة ترسيب بيكربونات الأمونيوم وطريقة ترسيب الأكسالات هي الطرق الكلاسيكية لإنتاج أكاسيد الأرض النادرة العادية. طالما يتم التحكم في الظروف المناسبة أو تغييرها ، يمكن تحضير مساحيق مركبة متناهية الصغر من التربة النادرة ، لذا فهي الأنسب للصناعة.طريقة الإنتاج هي أيضًا طريقة تمت دراستها أكثر. يعتبر بيكربونات الأمونيوم مادة خام صناعية رخيصة ويسهل الحصول عليها. طريقة ترسيب بيكربونات الأمونيوم هي طريقة تم تطويرها في السنوات الأخيرة لإعداد مساحيق متناهية الصغر من أكاسيد الأرض النادرة. تتميز بخصائص التشغيل البسيط والتكلفة المنخفضة ومناسبة للإنتاج الصناعي.

في البحث ، وجد أن تركيز الأرض النادرة هو المفتاح لتشكيل مسحوق متناهي الصغر منتشر بشكل موحد. في تجربة ترسيب Ce3 + ، عندما يكون التركيز مناسبًا ، يكون بشكل عام 0.2 ~ 0.5 مول / لتر. مسحوق فائق النعومة من أكسيد السيريوم المكلس ، حجم جزيئاته صغير وموحد وجيد التشتت ؛ عندما يكون التركيز مرتفعًا جدًا ، تكون سرعة تكوين الحبوب سريعة ، وتكون الحبوب كثيرة وصغيرة ، ويحدث التكتل عندما يبدأ الترسيب ، وتكون الكربونات خطيرة. لا يزال أكسيد السيريوم الذي تم الحصول عليه أخيرًا متكتلًا وشريطي الشكل متكتلاً بشدة وله حجم جسيم كبير ؛ عندما يكون التركيز منخفضًا جدًا ، يكون معدل تكوين الحبوب بطيئًا ، لكن الحبوب سهلة النمو ، ولا يمكن الحصول على أكسيد السيريوم شديد النعومة.

يؤثر تركيز بيكربونات الأمونيوم أيضًا على حجم جزيئات أكسيد السيريوم. عندما يكون تركيز بيكربونات الأمونيوم أقل من 1 مول / لتر ، يكون حجم جسيم أكسيد السيريوم الذي تم الحصول عليه صغيرًا وموحدًا ؛ عندما يكون تركيز بيكربونات الأمونيوم أكبر من 1 مول / لتر ، سيحدث ترسيب جزئي ، مما يؤدي إلى تكتل ، ويكون حجم جزيء أكسيد السيريوم الذي تم الحصول عليه كبيرًا نسبيًا ، ويكون التكتل خطيرًا.

طريقة ترسيب الأكسالات بسيطة وعملية واقتصادية وقابلة للتصنيع. إنها طريقة تقليدية لتحضير مسحوق أكسيد الأرض النادر ، لكن حجم جسيم أكسيد الأرض النادر المحضر يكون بشكل عام 3-10 ميكرومتر.