Церій, щоб зробити ракетне паливо більш екологічним

Церій, елемент 58 періодичної таблиці.

металевий церій

церійце найпоширеніший рідкоземельний метал, і разом із раніше відкритим елементом ітрій відкриває двері для відкриття іншихрідкоземельніелементів.

У 1803 році німецький вчений Клапротт знайшов новий оксид елемента в червоному важкому камені, виробленому в невеликому шведському місті Вестрас, який при горінні мав охристий колір. У той же час шведські хіміки Безіліус і Хіссінгер також знайшли в руді оксид цього ж елемента. До 1875 року люди отримували металевий церій з розплавленого оксиду церію шляхом електролізу.

Металевий церійдуже активний і може горіти з утворенням порошкоподібного оксиду церію. Церієвий сплав заліза, змішаний з іншими рідкоземельними елементами, може створювати гарні іскри під час тертя об тверді предмети, запалюючи навколишні горючі речовини, і є ключовим матеріалом для пристроїв запалювання, таких як запальнички та свічки запалювання. Він також горить сам, супроводжуючи красиві іскри, додані залізо та інші лантаноїди, щоб посилити ефект цих іскор. Сітка, виготовлена ​​з церію або просочена солями церію, може підвищити ефективність згоряння палива і стати чудовим допоміжним засобом для горіння, який може економити паливо. Церій також є хорошою добавкою до скла, яка може поглинати ультрафіолетові та інфрачервоні промені, і широко використовується в автомобільному склі. Він може не тільки запобігти ультрафіолетовим променям, але і знизити температуру в автомобілі, заощаджуючи електроенергію для кондиціонування.

Більше застосувань церію ґрунтується на перетворенні між тривалентним і чотиривалентним церієм, які мають досить унікальні властивості в рідкоземельних металах. Ця властивість дозволяє церію ефективно зберігати та вивільняти кисень, який можна використовувати в твердооксидних паливних елементах для каталізації окислювально-відновного процесу, таким чином отримуючи спрямований рух електронів для формування струму. Цеоліти, просочені церієм і лантаном, можуть служити каталізаторами крекінгу нафти в процесі переробки. Використання оксиду церію та дорогоцінних металів у автомобільних потрійних каталітичних нейтралізаторах може перетворити шкідливі паливні гази в чистий азот, вуглекислий газ і воду, ефективно запобігаючи великій кількості викидів автомобільних вихлопів. Завдяки його здатності поглинати кисень люди також досліджують, як використовувати наночастинки оксиду церію в антиоксидантній терапії. Твердотільна лазерна система, розроблена Сполученими Штатами, містить церій, який можна використовувати для виявлення біологічної зброї шляхом моніторингу концентрації триптофану, а також може використовуватися для медичного виявлення.
церій

Завдяки своїм унікальним фотофізичним властивостям церій також є дуже важливим каталізатором, що робить його дешевимЦерій(IV) оксидвіддають перевагу вченим у галузі каталізаторів. 27 липня 2018 року журнал Science опублікував велике наукове досягнення команди Цзуо Чжівея зі Школи матеріалознавства та технології Шанхайського технічного університету – сприяння перетворенню метану за допомогою світла. Ключовим у процесі перетворення є пошук дешевої та ефективної системи синергічного каталізу каталізатора на основі церію та спиртового каталізатора, яка ефективно вирішує наукову проблему використання енергії світла для перетворення метану в рідкі продукти при кімнатній температурі за один етап. Це забезпечує нове, економічне та екологічно чисте рішення для перетворення метану в хімічні продукти з високою доданою вартістю, такі як ракетне паливо.


Час публікації: 01 серпня 2023 р