1.2.4铈化合物的应用

近年，铈化合物在国内外稀土市场活跃，市场需求急剧上升。铈化合物的主要用途可分为四部分。第一，用作汽车尾气处理时的稀土催化剂的应用；第二，在玻璃脱色澄清剂的应用；第三，在稀土三荃色灯粉的应用；第四，在铈基稀土抛光粉的应用。因此可以看出,铈化合物在整个国内外的稀土用途中的作用不容小嘘,其在稀土这个大市场中也起着不可替代的作用。

1.3超声化学

1.3.1超声化学的性质

超声化学是一门新兴的前沿学科，它由声学和化学的交错和渗透发展而来，它被认为是声学和化学的前沿领域之一。超声波化学是利用超声波加速化学反应，提高化学收率。利用超声我们是能够加速并且是可以控制化学反应、提高反应的产率、改变反应的历程和改善反应的条件以及可以引发新的化学反应等[19]。

超声化学所采用的原理是超声能量加速和控制化学反应，从而提高反应收率，引发新的化学反应。它主要是由声空化、形成、振荡、生长收缩和液体空腔的破裂、物理化学变化引起的。液体声空化过程是将声场能量集中并迅速释放的过程。空化泡崩溃的时候,在非常短的时间以及空化泡的非常小的空间内,可以产生高温高压达到5000K、 5.05×108Pa,并且速度变化率非常之高达1010Ks,并伴生强烈的冲击波和时速高达400km的微射流,这就可以为在一般的条件环境下难以实现或者说就不能实现的化学反应,造就了一种新颖的非常特殊的物理环境,开启了新的化学反应通道[19]。这一现象可以分为两方面，即液体中的强超声，在强超声作用下，在特殊运动中产生气泡和气泡。超声场应用于液体中，当超声强度足够大时，可以在液体中产生一组气泡，成为“声空化泡”。这些气泡也由强超声作用后的稀疏和压缩阶段，气泡的生长、收缩、再生长和收缩，周期振荡多次，最终以高速度崩裂。在其周期性振荡或崩裂过程中,会产生短暂的局部高温、高压、加热和冷却的速度率大于1010Ks,并产生强电场,从而引发许多力学、热学、化学、生物等效应[20]。反应体系的环境条件会极大地影响空化的强度,而空化强度则直接影响到反应的速率和产率。这些环境条件包括反应温度、液体的静压力、超声辐射频率、声功率和超声强度。另外,溶解气体的种类和数量、溶剂的选择、样品的制备以及缓冲剂的选择对空化强度也有很大影响。声化学反应可发生在三个区域,即空化气泡的气相区、气相过渡区和本体液相区[21]。

液体固体界面处的空化与纯液体中的空化非常不同。 由于液体中的声场是均匀的，所以在裂化过程中气泡将保持球形，并且固体表面附近的空化气泡将会破裂。当气泡破裂时会产生非球形，高速微射流和冲击波，射流束的撞击会导致固体表面被蚀刻并去除表面上的惰性氧化物涂层。在固体表面，由于空化气泡的破裂而产生的高温和高压可以极大地促进反应。在化学反应过程中，超声辐射可以连续清洁金属表面，从而提高反应速度。这种反应性的增加意味着反应可以在低温下可控进行。

超声波可以用来改变液体和固体的化学反应路径。它产生的高温和高压可以使声化学通过不同的途径促进声能和物质的相互作用。我们实验室常用的超声波反应器包括超声波清洗机，超声波细胞破碎机等。

1.3.2超声化学的应用

超声因为其无二次污染，操作简单，应用范围广的独特优点，成为越来越多人关注的研究手段，超声化学已成为一个蓬勃发展的研究领域。目前,声化学的研究已涉及到化学、化工的各个领域,例如光化学、无机化学、有机合成、高分子材料、电化学、分析化学、生物化学、环境保护等,我国有关科学家在声化学的基础研究上和应用研究方面同样也是做了大量的工作，尤其近年来,声化学在物质合成、水处理、催化反应、纳米材料、废物降解等方面的研究已成为声化学重要的应用研究领域[22]。