Cerij za okolju prijaznejše raketno pogonsko gorivo

Cerij, element 58 periodnega sistema.

kovinski cerij

Cerijje najbolj razširjena redka zemeljska kovina in skupaj s prej odkritim elementom itrijem odpira vrata odkritju drugihredke zemljeelementi.

Leta 1803 je nemški znanstvenik Klaprott našel nov element oksid v rdečem težkem kamnu, proizvedenem v majhnem švedskem mestu Vastras, ki je bil pri žganju videti oker. Istočasno sta švedska kemika Bezilius in Hissinger v rudi našla tudi oksid istega elementa. Do leta 1875 so ljudje kovinski cerij pridobivali iz staljenega cerijevega oksida z elektrolizo.

Kovinski cerijje zelo aktiven in lahko gori, da tvori cerijev oksid v prahu. Zlitina cerijevega železa, pomešana z drugimi elementi redkih zemelj, lahko pri drgnjenju ob trde predmete povzroči čudovite iskre, vžge okoliške gorljive snovi in ​​je ključni material v napravah za vžig, kot so vžigalniki in svečke. Zagorelo bo tudi samo sebe, spremljale pa ga bodo čudovite iskre, dodano železo in drugi lantanidi, samo da bi povečali učinek teh isker. Mreža iz cerija ali impregnirana s cerijevimi solmi lahko poveča učinkovitost zgorevanja goriva in postane zelo odličen pripomoček pri zgorevanju, ki lahko prihrani gorivo. Cerij je tudi dober dodatek steklu, ki lahko absorbira ultravijolične in infrardeče žarke in se pogosto uporablja v avtomobilskem steklu. Ne more samo preprečiti ultravijoličnih žarkov, ampak tudi znižati temperaturo v avtomobilu in prihraniti elektriko za klimatsko napravo.

Več aplikacij cerija temelji na pretvorbi med trivalentnim cerijem in štirivalentnim cerijem, ki imata precej edinstvene lastnosti v redkih zemeljskih kovinah. Ta funkcija omogoča ceriju učinkovito shranjevanje in sproščanje kisika, ki se lahko uporabi v gorivnih celicah s trdnim oksidom za kataliziranje redoxa, s čimer se doseže usmerjeno gibanje elektronov za tvorbo toka. Zeoliti, impregnirani s cerijem in lantanom, lahko služijo kot katalizatorji za krekiranje nafte med procesom rafiniranja. Uporaba cerijevega oksida in plemenitih kovin v avtomobilskih trikomponentnih katalizatorjih lahko pretvori škodljive gorivne pline v dušik, ogljikov dioksid in vodo brez onesnaževanja, s čimer učinkovito prepreči veliko količino avtomobilskih emisij izpušnih plinov. Zaradi njegove sposobnosti absorpcije kisika ljudje tudi raziskujejo, kako uporabiti nanodelce cerijevega oksida v antioksidativni terapiji. Polprevodniški laserski sistem, ki so ga razvile Združene države Amerike, vsebuje cerij, ki se lahko uporablja za odkrivanje biološkega orožja s spremljanjem koncentracije triptofana in se lahko uporablja tudi za medicinsko odkrivanje.
cerij

Zaradi svojih edinstvenih fotofizičnih lastnosti je cerij tudi zelo pomemben katalizator, zaradi česar je poceniCerijev(IV) oksidnaklonjeni znanstvenikom na področju katalizatorjev. Revija Science je 27. julija 2018 objavila pomemben znanstvenoraziskovalni dosežek ekipe Zuo Zhiweija s šole za znanost o materialih in tehnologijo univerze ShanghaiTech – spodbujanje pretvorbe metana s svetlobo. Ključno v procesu pretvorbe je najti poceni in učinkovit sistem sinergijske katalize katalizatorja na osnovi cerija in alkoholnega katalizatorja, ki učinkovito rešuje znanstveni problem uporabe svetlobne energije za pretvorbo metana v tekoče produkte pri sobni temperaturi v enem koraku, zagotavlja nova, ekonomična in okolju prijazna rešitev za pretvorbo metana v kemične izdelke z visoko dodano vrednostjo, kot je raketno pogonsko gorivo.


Čas objave: 1. avgusta 2023