氢化铈 (CeH3) | 7440-45-1

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相镧系化合物
• 中文名称: 氢化铈 (CeH3)
• 中文别名: 金属铈；铈棒；三氢化铈；铈
• 英文名称: cerium
• 英文别名: Ce
• CAS: 7440-45-1；13864-02-3
• 化学式: Ce
• 分子量: 140.12
• InChiKey: GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  795 °C (lit.)
• 沸点：
  3443 °C (lit.)
• 密度：
  6.67 g/mL at 25 °C (lit.)
• 溶解度：
  溶于稀酸溶液
• 暴露限值：
  ACGIH: TWA 2 ppm; STEL 4 ppmOSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
• 物理描述：
  Cerium, turnings or gritty powder appears as a gray metallic solid. Specific gravity 6.78. Turnings or gritty powder. Contact may burn skin, eyes or mucous membranes. May be toxic by ingestion, inhalation or skin absorption. Used to make other chemicals.
• 稳定性/保质期：

  暗蓝色无定形粉末或脆性的蓝黑色（灰）色晶体，遇水会分解，在未熔化前可以燃烧，并且在潮湿的空气中会发生自燃现象。这是一种半导体，具有无定形结构。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 副作用

Dermatotoxin - 皮肤烧伤。

Dermatotoxin - Skin burns.

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  4.1
• 危险品标志：
  Xn,F,C
• 安全说明：
  S16,S26,S36,S36/37/39
• 危险类别码：
  R20/21/22,R36/38,R23,R36/37/38,R22,R11
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  28053090
• 危险品运输编号：
  UN 2031 8/PG 2
• 包装等级：
  II
• 危险类别：
  4.1
• 危险标志：
  GHS02,GHS07
• 危险性描述：
  H228,H261,H302 + H312 + H332,H315,H319,H335
• 危险性防范说明：
  P210,P231 + P232,P261,P280,P305 + P351 + P338,P422

制备方法与用途

简介

铈的化学元素符号为Ce，原子序数为58。这是一种柔软且易延展的银白色金属，暴露于空气中会变色，并且足够软可以用小刀切割。铈是稀土元素中含量最丰富的。它的化学特征是具有两个价态，即+3铈态和+4铈态。其中，铈态是在水溶液中唯一稳定的非三价稀土离子，因此它是强酸性和强氧化剂。铈态与其他三价稀土极为相似。

发现历史

铈的拉丁名称Cerium是以小行星谷神星来命名的。1801年1月1日，意大利天文学家皮爱艾奇在火星和木星之间发现了一颗新行星，并将其命名为谷神星，以维持用罗马神明为名的传统。同年，首个在谷神星发现后的元素——铈cerium被命名为以此致敬。这种命名方式也与麦片类食物的英文“cereal”一词相关。

来源

铈是地球上第25大最丰富的元素，并且也是镧系元素中含量最丰富的稀土金属。它的主要矿石包括独居石和菱镁矿，地壳中的含量为46 ppm，约为0.0046%。由于铈与矿石中其他元素混合在一起，使其难以发现、分离及鉴定，直到1803年才被确认存在。独立砂子包含大多数稀土金属，而佛罗里达海滩和加利福尼亚部分地区沙滩富含独居石，并且在南非、印度和巴西也有发现。

应用

(1) 铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线，还可降低车内温度从而节约空调用电。从1997年起，日本的汽车玻璃全加入氧化铈，当年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。

(2) 目前正将铈应用于汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排放到空气中。美国在这方面消费量占稀土总消费量三分之一强。

(3) 硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，用于塑料着色及涂料、油墨和纸张等行业。领先企业是法国罗纳普朗克公司。

(4) Ce：LiSAF激光系统是一种固体激光器，可用于多种医疗和科研领域。铈还应用于制造合金和打火石等用途。

用途

可用于制造合金、打火石等。

生产方法

地壳中最丰富的稀土金属之一。可用钙还原氧化亚铈或电解氯化亚铈制得金属铈。

具体步骤如下： 70g CeCl3与18.5g Ca在惰性气氛中混合摇匀，装入钽坩埚或用机动压力机压成圆柱体放入钽坩埚中，盖上打孔的钽盖子进行通气。将该装置置于密闭MgO坩埚内，并放置于石英管中（一端熔封，另一端打磨后嵌入55/50锥形接头）。用石蜡密封石英管并置于真空体系中（压力为0.133Pa），通入先通过热金属铀纯化过的Ar气至101.325kPa。使用6kW感应炉加热到550～600℃，直至反应发生（钽坩埚温度突然上升）。5分钟后达到1000℃并维持13分钟以确保稀土金属完全结块。冷却后用热水浸泡钽坩埚去除CaCl2和Ca，并将剩余的稀土金属融块保留在底部（含1%～3%Ca）。

类别

遇水易燃物品

爆炸物危险特性

遇水放出易爆氢气

可燃性危险特性

遇水、碱或酸产生易燃氢气

储运特性

库房需通风低温干燥，与氧化剂和酸类分开存放

灭火剂

干粉、干砂、二氧化碳、泡沫及1211灭火剂

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氢化铈 (CeH3) 生成 cerium(IV) oxide
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Sc: MVol.C1, 2.4.4.6.2.2, page 232 - 233

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  三氯化铈 在 盐酸 、 sodium chloride 作用下， 以 水 为溶剂， 生成 氢化铈 (CeH3)
  参考文献：
  名称：

  2024-T3 铝合金在酸性 NaCl 溶液中的铈沉积

  摘要：

  我们使用扫描电子显微镜、俄歇电子能谱 (AES) 和能量色散 X 射线技术 (EDX) 在 pH 3 的开路条件下分析了铈离子与 NaCl 介质中 Al 2024-T3 表面金属间化合物的相互作用，如以及电化学。结果表明，在 pH 3.0 NaCl 溶液中的铈沉积具有很强的表面位点特异性。铈沉积在 S 相颗粒上最高，在 (Cu,Fe,Mn)Al 6 位点上较低，在块状基质上最低。除了在金属间化合物上形成富含铈的薄膜外，我们还发现铈掺入了脱合金 S 相颗粒（Cu-Mg-Al 金属间化合物）的多孔结构中。我们的分析表明，铈不能阻止金属间化合物颗粒的脱合金；实际上，脱合金对于局部铈沉积是必要的。AES 和 EDX 数据还揭示了富含铈的地点的显着氯化物富集。从我们的电化学测量中，我们得出结论，在酸性溶液中短曝光时间形成的富铈层不会抑制金属间化合物的阴极反应。

  DOI：

  10.1149/1.1615995
• 作为试剂：
  描述：

  对氰基苯乙酮 、 碘代醋酸乙酯 在 氢化铈 (CeH3) 、 汞 作用下， 以 四氢呋喃 为溶剂， 反应 5.0h， 以79%的产率得到ethyl 2-(4-cyanophenyl)-2-hydroxybutanoate
  参考文献：
  名称：

  Carbon-carbon bond-forming reactions using cerium metal or organocerium(III) reagents

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo00195a006

文献信息

• NaCeP₂Se₆, Cu_0.4Ce_1.2P₂Se₆, Ce₄(P₂Se₆)₃, and the Incommensurately Modulated AgCeP₂Se₆:  New Selenophosphates Featuring the Ethane-Like [P₂Se₆]⁴^- Anion
  作者：Jennifer A. Aitken、Michel Evain、Lykourgos Iordanidis、Mercouri G. Kanatzidis

  DOI：10.1021/ic010618p

  日期：2002.1.1

  two-dimensional character and is isostructural to the KLnP(2)Q(6) family of compounds, where Ln = La, Ce, and Pr for Q = Se and Ln = La for Q = S. The structure consists of [CeP(2)Se(6)](n)(n-) layers which are separated by Na(+) cations. Each layer contains CeSe(9) distorted, tricapped trigonal prisms and [P(2)Se(6)](4-) ethane-like anions. Cu(0.4)Ce(1.2)P(2)Se(6) possesses a similar structure; however, substitution

  NaCeP（2）Se（6），Cu（0.4）Ce（1.2）P（2）Se（6）和AgCeP（2）Se（6）是从接近化学计量比的起始材料加上额外的硒在750制备的-850摄氏度。从产生Cu（0.4）Ce的相同反应中获得Ce（1.33）P（2）Se（6）（或Ce（4）（P（2）Se（6））（3）） （1.2）P（2）Se（6）。通过单晶X射线衍射确定所有四种化合物的结构。NaCeP（2）Se（6），Cu（0.4）Ce（1.2）P（2）Se（6）和Ce（1.33）P（2）Se（6）在单斜空间群P2（1）中结晶。 / c，对于NaCeP（2）Se（6），a = 12.1422（2），b = 7.6982（1），c = 11.7399（2）A，β= 111.545（1）度，Z = 4；对于Cu（0.4）Ce（1.2）P（2）Se（6），a = 12.040（1），b = 7.6418（8），c = 11
• Primary aminomethyl derivatives of kaempferol: hydrogen bond-assisted synthesis, anticancer activity and spectral properties
  作者：Shuanglian Cai、Yangyang Kong、Dan Xiao、Yun Chen、Qiuan Wang

  DOI：10.1039/c7ob02927f

  日期：——

  products of kaempferol. The formation of appropriate hydrogen bonds between strong nucleophilic amino acids and phenol is essential for the smooth reaction of the SN2 nucleophilic substitution. The SN2 mechanism hypothesis involving a hydrogen bond-assisted process was also supported by the density functional theory (DFT) analysis. An antiproliferative test of synthetic compounds shows the moderate to potent

  通过涉及曼尼希反应和S N 2亲核取代两个步骤的组合策略合成了山emp酚的一系列伯氨甲基伯衍生物。产物的结构表明，优先的氨基甲基化在山emp酚的A环的C-6或C-8位置，尤其是后者。有趣的是，实验数据表明分子间氢键在山ka酚的主要氨基甲基产物的形成中起关键作用。在强亲核氨基酸和苯酚之间形成适当的氢键对于S N 2亲核取代的平稳反应是必不可少的。在S Ñ密度泛函理论（DFT）分析也支持涉及氢键辅助过程的2种机理假说。合成化合物的抗增殖测试显示，通过CCK-8分析，它对三种人类癌细胞系（HeLa，HCC1954和SK-OV-3）具有中等至有效的细胞毒活性。化合物4e对HeLa细胞显示出选择性的抗增殖活性，且IC50值较低（4.27μm），值得进一步开发。另一个有趣的结果是，大多数金属络合物的最大发射带位于约480 nm处，而Tm和Yb络合物的最大发射带出现在约533 nm处。
• Generation and reactivities of organocerium reagents
  作者：Tsuneo Imamoto、Tetsuo Kusumoto、Masataka Yokoyama

  DOI：10.1039/c39820001042

  日期：——

  Organocerium reagents, prepared in situ by the treatment of organolithium compounds with cerium(III) iodide, exhibit characteristic reactivities toward ketones; at –65 °C, nucleophilic additions give the corresponding tertiary alcohols in excellent yields, while, at 0 °C to ca. room temperature, reductive coupling and/or reduction of the ketones prevail.

  通过用碘化铈（III）处理有机锂化合物而原位制备的有机铈试剂具有对酮的特征性反应性。在-65℃下，亲核加成，得到在良好的产率相应的叔醇，同时，在0℃至约 在室温下，还原偶联和/或酮还原占主导。
• Magnetic properties of a new series of rare-earth iron nitrides: R₂Fe₁₇N_y(y approximately 2.6)
  作者：Hong Sun、J M D Coey、Y Otani、D P F Hurley

  DOI：10.1088/0953-8984/2/30/013

  日期：1990.7.30

  A series of interstitial ternary nitrides R2Fe17Ny with 2.3

  一系列间隙三元氮化物 R2Fe17Ny 与 2.3
• Photoluminescence properties of Y5Si3O12N:Ce3+ blue-emitting phosphors for white LED
  作者：Fa-Chun Lu、Shu-Qing Guo、Zhi-Ping Yang、Yan-Min Yang、Pan-Lai Li、Xu Li、Quan-Lin Liu

  DOI：10.1016/j.jallcom.2012.01.044

  日期：2012.4

  ions and two types of photoluminescence centers (Ce(1) 3+ and Ce(2) 3+ ) have been formed. The excitation and emission processes of Ce(1) 3+ and Ce(2) 3+ photoluminescence centers were identified and studied. The concentration- and temperature-dependent properties of these Y 5 Si 3 O 12 N:Ce 3+ phosphors were investigated. This study shows these blue Y 5 Si 3 O 12 N:Ce 3+ phosphors the potential applications

  摘要 已经合成了由 (Y 1− x Ce x ) 5 Si 3 O 12 N ( x = 0–0.1) 组成的蓝色氧氮硅酸盐荧光粉。对结构、光致发光特性以及结构与发光之间的关系进行了研究和讨论。获得了Y 5 Si 3 O 12 N的原子位置和晶格参数。Y 原子在结构中占据两个结晶位点（Y(1) 和 Y(2)）。Ce 3+ 离子被Y 3+ 离子取代，并且形成了两种类型的光致发光中心（Ce(1) 3+ 和Ce(2) 3+ ）。Ce(1) 3+ 和Ce(2) 3+ 光致发光中心的激发和发射过程被确定和研究。研究了这些 Y 5 Si 3 O 12 N:Ce 3+ 磷光体的浓度和温度相关特性。这项研究显示了这些蓝色 Y 5 Si 3 O 12 N：