Cerium, grundämne 58 i det periodiska systemet.
Ceriumär den vanligaste sällsynta jordartsmetallen, och tillsammans med det tidigare upptäckta yttriumelementet öppnar den dörren för upptäckten av andrasällsynta jordartsmetallerelement.
År 1803 hittade den tyske forskaren Klaprott ett nytt grundämneoxid i en röd tung sten tillverkad i den lilla svenska staden Västras, som såg ockra ut när den brann. Samtidigt hittade de svenska kemisterna Bezilius och Hissinger också oxiden av samma grundämne i malmen. Fram till 1875 fick människor metallcerium från smält ceriumoxid genom elektrolys.
Cerium metallär mycket aktiv och kan brinna för att bilda pulveriserad ceriumoxid. Ceriumjärnlegering blandad med andra sällsynta jordartsmetaller kan ge vackra gnistor när man gnider mot hårda föremål, antänder omgivande brännbart material, och är ett nyckelmaterial i tändanordningar som tändare och tändstift. Det kommer också att bränna sig själv, tillsammans med vackra gnistor, tillsatt järn och annan lantanid, bara för att förstärka effekten av dessa gnistor. Ett nät av cerium eller impregnerat med ceriumsalter kan öka effektiviteten av bränsleförbränningen och bli ett mycket utmärkt förbränningshjälpmedel, vilket kan spara bränsle. Cerium är också en bra glastillsats, som kan absorbera ultravioletta och infraröda strålar, och används ofta i bilglas. Det kan inte bara förhindra ultravioletta strålar, utan också minska temperaturen i bilen, vilket sparar el för luftkonditionering.
Fler tillämpningar av cerium är baserade på omvandlingen mellan trevärt cerium och fyrvärt cerium, som har ganska unika egenskaper i sällsynta jordartsmetaller. Denna funktion gör det möjligt för cerium att effektivt lagra och frigöra syre, som kan användas i bränsleceller med fast oxid för att katalysera redox, och på så sätt erhålla den riktade rörelsen av elektroner för att bilda ström. Zeoliter impregnerade med cerium och lantan kan fungera som katalysatorer för petroleumkrackning under raffineringsprocessen. Användningen av ceriumoxid och ädelmetaller i ternära katalysatorer för bilar kan omvandla skadliga bränslegaser till föroreningsfritt kväve, koldioxid och vatten, vilket effektivt förhindrar en stor mängd avgasutsläpp från bilar. På grund av dess förmåga att absorbera syre undersöker människor också hur man kan använda ceriumoxidnanopartiklar i antioxidantterapi. Ett solid state-lasersystem utvecklat av USA innehåller cerium, som kan användas för att upptäcka biologiska vapen genom att övervaka koncentrationen av tryptofan, och som även kan användas för medicinsk upptäckt.
På grund av dess unika fotofysiska egenskaper är cerium också en mycket viktig katalysator, vilket gör det billigtCerium(IV)oxidgynnas av forskare inom området katalysatorer. Den 27 juli 2018 publicerade tidskriften Science en stor vetenskaplig forskningsprestation av Zuo Zhiweis team från School of Material Science and Technology vid ShanghaiTech University – främjande av metanomvandling med ljus. Nyckeln i omvandlingsprocessen är att hitta ett billigt och effektivt synergistiskt katalyssystem av ceriumbaserad katalysator och alkoholkatalysator, som effektivt löser det vetenskapliga problemet med att använda ljusenergi för att omvandla metan till flytande produkter vid rumstemperatur i ett steg. ny, ekonomisk och miljövänlig lösning för omvandling av metan till högt förädlade kemiska produkter, såsom raketdrivmedel.
Posttid: Aug-01-2023