Cer, Element 58 des Periodensystems.
Cerist das am häufigsten vorkommende Seltenerdmetall und öffnet zusammen mit dem zuvor entdeckten Yttriumelement die Tür zur Entdeckung weitererSeltene ErdenElemente.
1803 entdeckte der deutsche Wissenschaftler Klaprott in einem roten Schwergestein der schwedischen Kleinstadt Västras ein neues Elementoxid, das beim Brennen ockerfarben erschien. Zur gleichen Zeit fanden auch die schwedischen Chemiker Bezilius und Hissinger das Oxid desselben Elements in dem Erz. Bis 1875 wurde metallisches Cer durch Elektrolyse aus geschmolzenem Ceroxid gewonnen.
Cermetallist sehr aktiv und kann zu Ceroxidpulver verbrennen. Eine Cer-Eisen-Legierung, gemischt mit anderen Seltenerdelementen, kann beim Reiben an harten Gegenständen schöne Funken erzeugen und so umliegende Brennstoffe entzünden. Sie ist ein wichtiger Werkstoff für Zündgeräte wie Feuerzeuge und Zündkerzen. Sie verbrennt auch selbst und erzeugt schöne Funken. Zugesetztes Eisen und andere Lanthanoide verstärken die Wirkung dieser Funken. Ein Netz aus Cer oder imprägniertes Cersalz kann die Effizienz der Kraftstoffverbrennung steigern und ist ein hervorragendes Verbrennungshilfsmittel, das Kraftstoff spart. Cer ist außerdem ein guter Glaszusatz, der Ultraviolett- und Infrarotstrahlen absorbieren kann und häufig in Autoglas verwendet wird. Es kann nicht nur Ultraviolettstrahlen abhalten, sondern auch die Temperatur im Auto senken und so Strom für die Klimaanlage sparen.
Weitere Anwendungen von Cer basieren auf der Umwandlung von dreiwertigem und vierwertigem Cer, die bei Seltenerdmetallen einzigartige Eigenschaften aufweist. Diese Eigenschaft ermöglicht Cer die effektive Speicherung und Freisetzung von Sauerstoff, der in Festoxidbrennstoffzellen zur Redoxkatalyse genutzt werden kann, wodurch die gerichtete Elektronenbewegung zur Stromerzeugung erreicht wird. Mit Cer und Lanthan imprägnierte Zeolithe können als Katalysatoren für das Cracken von Erdöl im Raffinationsprozess dienen. Der Einsatz von Ceroxid und Edelmetallen in ternären Katalysatoren von Kraftfahrzeugen kann schädliche Brenngase in schadstofffreien Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser umwandeln und so einen Großteil der Autoabgase effektiv vermeiden. Aufgrund der Fähigkeit, Sauerstoff zu absorbieren, wird auch der Einsatz von Ceroxid-Nanopartikeln in der antioxidativen Therapie erforscht. Ein in den USA entwickeltes Festkörperlasersystem enthält Cer, das durch Überwachung der Tryptophankonzentration zur Erkennung biologischer Waffen und auch zur medizinischen Detektion eingesetzt werden kann.
Aufgrund seiner einzigartigen photophysikalischen Eigenschaften ist Cer auch ein sehr wichtiger Katalysator, der billigeCer(IV)-oxidVon Wissenschaftlern im Bereich Katalysatoren bevorzugt. Am 27. Juli 2018 veröffentlichte das Magazin Science einen bedeutenden wissenschaftlichen Forschungserfolg von Zuo Zhiweis Team von der School of Material Science and Technology der ShanghaiTech University – die Förderung der Methanumwandlung mit Licht. Der Schlüssel zum Umwandlungsprozess liegt in der Entwicklung eines kostengünstigen und effizienten synergistischen Katalysesystems aus Cer-basierten Katalysatoren und Alkoholkatalysatoren. Dieses System löst das wissenschaftliche Problem, Methan mithilfe von Lichtenergie in einem Schritt bei Raumtemperatur in flüssige Produkte umzuwandeln. Es bietet eine neue, wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung für die Umwandlung von Methan in hochwertige chemische Produkte, wie beispielsweise Raketentreibstoff.
Beitragszeit: 01.08.2023