Cer soll Raketentreibstoff umweltfreundlicher machen

Cer, Element 58 des Periodensystems.

Cermetall

Cerist das am häufigsten vorkommende Seltenerdmetall und öffnet zusammen mit dem zuvor entdeckten Yttrium die Tür zur Entdeckung weiterer Elementeseltene ErdeElemente.

Im Jahr 1803 fand der deutsche Wissenschaftler Klaprott ein neues Elementoxid in einem roten schweren Stein, der in der kleinen schwedischen Stadt Vastras hergestellt wurde und beim Brennen ockerfarben erschien. Gleichzeitig fanden die schwedischen Chemiker Bezilius und Hissinger auch das Oxid desselben Elements im Erz. Bis 1875 gewannen die Menschen durch Elektrolyse das Metall Cer aus geschmolzenem Ceroxid.

Cermetallist sehr aktiv und kann zu Ceroxidpulver verbrennen. Eine mit anderen Seltenerdelementen vermischte Cer-Eisen-Legierung kann beim Reiben an harten Gegenständen schöne Funken erzeugen, die umgebende brennbare Stoffe entzünden und ist ein Schlüsselmaterial in Zündgeräten wie Feuerzeugen und Zündkerzen. Es brennt auch selbst, begleitet von schönen Funken, zugesetztem Eisen und anderem Lanthanid, nur um die Wirkung dieser Funken zu verstärken. Ein aus Cer hergestelltes oder mit Cersalzen imprägniertes Netz kann die Wirksamkeit der Kraftstoffverbrennung erhöhen und zu einer hervorragenden Verbrennungshilfe werden, die Kraftstoff sparen kann. Cer ist auch ein guter Glaszusatzstoff, der ultraviolette und infrarote Strahlen absorbieren kann und häufig in Autoglas verwendet wird. Es kann nicht nur ultraviolette Strahlen verhindern, sondern auch die Temperatur im Auto senken und so Strom für die Klimaanlage sparen.

Weitere Anwendungen von Cer basieren auf der Umwandlung zwischen dreiwertigem Cer und vierwertigem Cer, die bei Seltenerdmetallen ganz einzigartige Eigenschaften aufweisen. Diese Funktion ermöglicht es Cer, Sauerstoff effektiv zu speichern und freizusetzen, der in Festoxid-Brennstoffzellen zur Katalyse von Redox verwendet werden kann und so die gerichtete Bewegung von Elektronen zur Bildung von Strom ermöglicht. Mit Cer und Lanthan imprägnierte Zeolithe können als Katalysatoren für das Cracken von Erdöl während des Raffinierungsprozesses dienen. Durch die Verwendung von Ceroxid und Edelmetallen in ternären Katalysatoren für Kraftfahrzeuge können schädliche Kraftstoffgase in schadstofffreien Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser umgewandelt werden, wodurch eine große Menge an Abgasemissionen von Kraftfahrzeugen wirksam verhindert wird. Aufgrund seiner Fähigkeit, Sauerstoff zu absorbieren, wird auch erforscht, wie Ceroxid-Nanopartikel in der Antioxidantientherapie eingesetzt werden können. Ein von den USA entwickeltes Festkörperlasersystem enthält Cer, das zur Erkennung biologischer Waffen durch Überwachung der Tryptophan-Konzentration und auch zur medizinischen Erkennung eingesetzt werden kann.
Cer

Aufgrund seiner einzigartigen photophysikalischen Eigenschaften ist Cer auch ein sehr wichtiger und kostengünstiger KatalysatorCer(IV)-oxidvon Wissenschaftlern auf dem Gebiet der Katalysatoren bevorzugt. Am 27. Juli 2018 veröffentlichte das Magazin Science eine bedeutende wissenschaftliche Forschungsleistung des Teams von Zuo Zhiwei von der School of Material Science and Technology der ShanghaiTech University – die Förderung der Methanumwandlung mit Licht. Der Schlüssel im Umwandlungsprozess besteht darin, ein kostengünstiges und effizientes synergistisches Katalysesystem aus einem Katalysator auf Cerbasis und einem Alkoholkatalysator zu finden, das das wissenschaftliche Problem der Verwendung von Lichtenergie zur Umwandlung von Methan bei Raumtemperatur in einem Schritt in flüssige Produkte effektiv löst neue, wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung für die Umwandlung von Methan in hochwertige chemische Produkte, wie z. B. Raketentreibstoff.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.08.2023