铈是一种银灰色的活泼金属,粉末在空气中易自燃,易溶于酸。铈的名称来源于小行星谷神星的英文名。铈在地壳中的含量约0.0046%,是
稀土元素中丰度。金属铈主要做还原剂。
主要用途
1.用作还原剂、催化剂。
2.用作合金添加剂,及用于生产铈盐等,也用于医药、制革、玻璃、纺织等工业。
3.铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。
具体实例如下:
环保材料
铈还被用作优良的环保材料,目前*有代表性的应用是汽车尾气净化催化剂。在普遍使用的贵金属(铂、铑、钯等)三元催化剂中加入铈,可以提高催化剂性能并减少贵金属用量,汽车尾气主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物,他们会影响人体造血机能,形成光化学有毒烟雾并产生致癌物,对人、动物和植物都会造成损害。三元净化催化技术可以使碳氢化合物和一氧化碳充分氧化生成二氧化碳和水,使氮氧化物分解成氮气和氧气(故名三元催化)。铂、铑、钯等贵金属是尾气净化的优良催化材料。但价格昂贵且对发动机和汽油均有较高要求,限制了它们的广泛应用。在催化剂中加人铈可明显减少贵金属用量并改善催化性能,使催化器的价格大幅下降。在美国,汽车尾气净化催化剂已成为消费稀土的大用户。氧化铈还能与纳米氧化钛制成光催化剂,用于抗菌陶瓷和富氧离子环保涂料等。
有害金属替代
硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属用作塑料红色着色剂,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。法国罗地亚公司目前掌握技术。富铈轻稀土环烷酸盐等有机化合物还被用于油漆催干剂、PVC塑料稳定剂和MC尼龙改性剂等方面,既可以取代铅盐等毒性大的物质,又可以减少钻盐等昂贵材料。
特殊
功能材料
铈还被用来制造许多特殊功能材料,如荧光级氧化铈用于制造灯用三基色荧光粉的绿粉(CeMgA111O19:Tb3+);美国研制的Ce:LiSAF激光系统固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。用金属铈可以制造铈钻铜铁永磁材料;铈鸽电极可以代替有放射性的钍鸽电极,等等。
植物生长调节剂
以铈为主的轻稀土作为植物生长调节剂可以改善农作物品质,增加产量并提高作物的抗逆性。用作饲料添加剂,可以提高禽类的产蛋率和鱼虾养殖的成活率,还能改善长毛羊的羊毛质量。铈属低毒性物质,美国一本稀土专著称,对老鼠进行的喂食实验表明,富含铈的轻稀土氧化物的口服毒性与口服食盐相当。至今在稀土富矿地区也尚未发现因稀土引起的地方病。我国科学家通过大量的实验研究认为,稀土农用不会产生环境污染,不会对人和动物的生存产生危害。