Cerium för att göra raketdrivande bränsle mer miljövänligt

Cerium, element 58 i den periodiska tabellen.

ceriummetall

Ceriumär den vanligaste sällsynta jordartsmetallen, och tillsammans med det tidigare upptäckta yttriumelementet öppnar det dörren till upptäckten av andrasällsynt jordelement.

År 1803 fann den tyska forskaren Klaprott en ny elementoxid i en röd tung sten som producerades i den lilla svenska staden Vastras, som verkade ockra när de brände. Samtidigt hittade svenska kemister Bezilius och Hissinger också oxiden för samma element i malmen. Fram till 1875 erhöll människor metall cerium från smält ceriumoxid genom elektrolys.

Ceriummetallär mycket aktiv och kan brinna för att bilda pulveriserad ceriumoxid. Ceriumjärnlegering blandad med andra sällsynta jordartselement kan producera vackra gnistor när man gnuggar mot hårda föremål, antändar omgivande förbränningar och är ett viktigt material i tändenheter som tändare och tändstift. Det kommer också att bränna sig själv, åtföljd av vackra gnistor, tillsatt järn och annan lantanid, bara för att förbättra effekten av dessa gnistor. Ett nät tillverkat av cerium eller impregnerad med ceriumsalter kan öka effektiviteten hos bränsleförbränningen och bli ett mycket utmärkt förbränningshjälpmedel, vilket kan spara bränsle. Cerium är också ett bra glasadditiv, som kan absorbera ultravioletta och infraröda strålar och används allmänt i bilglas. Det kan inte bara förhindra ultravioletta strålar, utan också minska temperaturen i bilen, vilket sparar elektricitet för luftkonditionering.

Fler tillämpningar av Cerium är baserade på omvandlingen mellan trivalenta cerium och tetravalent 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 fast oxidbränslecell för att katalysera redox, vilket erhåller riktningsrörelsen för elektroner för att bilda ström. Zeoliter impregnerade med cerium och lantan kan tjäna som katalysatorer för petroleumsprickor under raffineringsprocessen. Användningen av ceriumoxid- och ädelmetaller i fordonets ternära katalytiska omvandlare kan omvandla skadliga bränslegaser till föroreningsfria kväve, koldioxid och vatten, vilket effektivt förhindrar en stor mängd avgasutsläpp. På grund av dess förmåga att absorbera syre undersöker människor också hur man använder ceriumoxid -nanopartiklar i antioxidantterapi. Ett solidt tillståndslasersystem som utvecklats av USA innehåller Cerium, som kan användas för att upptäcka biologiska vapen genom att övervaka koncentrationen av tryptofan, och kan också användas för medicinsk upptäckt.
cerium

På grund av dess unika fotofysiska egenskaper är Cerium också en mycket viktig katalysator, vilket gör billigtCerium (iv) oxidGynnas av forskare inom området katalysatorer. Den 27 juli 2018 publicerade Science Magazine 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, det ger en ny, ekonomisk och miljövänlig lösning för omvandlingen av metan till hög värde som har lagts till kemiska produkter, såsom berövningsföretag.


Posttid: aug-01-2023