세륨, 주기율표의 58번째 원소.
세륨가장 풍부한 희토류 금속이며, 이전에 발견된 이트륨 원소와 함께 다른 희토류 금속의 발견을 위한 문을 열어줍니다.희토류강요.
1803년, 독일 과학자 클라프로트는 스웨덴의 작은 도시 바스트라스에서 채굴된 붉고 무거운 돌에서 새로운 원소 산화물을 발견했는데, 이 돌은 연소 시 황토색을 띠었습니다. 같은 시기에 스웨덴의 화학자 베질리우스와 히싱거도 이 광석에서 같은 원소의 산화물을 발견했습니다. 1875년까지 사람들은 전기분해를 통해 용융된 산화세륨에서 금속 세륨을 얻었습니다.
세륨 금속매우 활성적이며 연소하여 분말 형태의 산화세륨을 형성할 수 있습니다. 다른 희토류 원소와 혼합된 세륨 철 합금은 단단한 물체와 마찰할 때 아름다운 불꽃을 생성하여 주변 가연물에 불을 붙일 수 있으며, 라이터나 점화 플러그와 같은 점화 장치의 핵심 소재입니다. 또한, 아름다운 불꽃을 동반하여 스스로 연소하며, 이러한 불꽃의 효과를 높이기 위해 철과 다른 란타넘족 원소를 첨가합니다. 세륨으로 만들거나 세륨염을 함침시킨 망사는 연료 연소 효율을 높이고 연료를 절약하는 매우 우수한 연소 보조제가 될 수 있습니다. 세륨은 자외선과 적외선을 흡수하는 우수한 유리 첨가제이기도 하며, 자동차 유리에 널리 사용됩니다. 자외선을 차단할 뿐만 아니라 차량 내부 온도를 낮춰 에어컨 전력을 절약할 수 있습니다.
세륨의 더 많은 응용 분야는 희토류 금속에서 매우 독특한 특성을 가진 3가 세륨과 4가 세륨 간의 전환에 기반합니다. 이러한 특성은 세륨이 산소를 효과적으로 저장하고 방출할 수 있게 하며, 이는 고체 산화물 연료 전지에서 산화환원 반응을 촉매하는 데 사용되어 전자의 방향성 이동을 유도하여 전류를 형성합니다. 세륨과 란탄이 함침된 제올라이트는 정유 공정에서 석유 분해 촉매로 사용될 수 있습니다. 자동차 3원 촉매 변환기에 산화세륨과 귀금속을 사용하면 유해한 연료 가스를 무공해 질소, 이산화탄소, 물로 전환하여 대량의 자동차 배기가스 배출을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 또한, 산소를 흡수하는 능력 덕분에 산화세륨 나노입자를 항산화 치료에 활용하는 방법도 연구되고 있습니다. 미국에서 개발한 고체 레이저 시스템에는 세륨이 포함되어 있으며, 트립토판 농도를 모니터링하여 생물 무기를 탐지하는 데 사용할 수 있으며, 의료용으로도 사용할 수 있습니다.
독특한 광물리적 특성으로 인해 세륨은 또한 매우 중요한 촉매로, 저렴한세륨(IV) 산화물촉매 분야 과학자들이 선호하는 분야입니다. 2018년 7월 27일, 사이언스(Science)지는 상하이기술대학교 재료과학기술학원 좌즈웨이(Zuo Zhiwei) 연구팀의 주요 연구 성과를 발표했습니다. 바로 빛을 이용한 메탄 전환 연구입니다. 이 전환 과정의 핵심은 세륨 기반 촉매와 알코올 촉매를 이용한 저렴하고 효율적인 시너지 촉매 시스템을 찾는 것입니다. 이 시스템은 빛 에너지를 사용하여 실온에서 메탄을 한 번에 액체 제품으로 전환하는 과학적 문제를 효과적으로 해결합니다. 이 시스템은 메탄을 로켓 추진 연료와 같은 고부가가치 화학 제품으로 전환하는 새롭고 경제적이며 환경 친화적인 솔루션을 제공합니다.
게시 시간: 2023년 8월 1일