ซีเรียมเพื่อทำให้เชื้อเพลิงจรวดจรวดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

ซีเรียม ธาตุที่ 58 ของตารางธาตุ

ซีเรียมเป็นโลหะแรร์เอิร์ธที่มีมากที่สุด และควบคู่ไปกับธาตุอิตเทรียมที่ค้นพบก่อนหน้านี้ ยังเปิดประตูสู่การค้นพบธาตุอื่นๆแผ่นดินที่หายากองค์ประกอบ

ในปี ค.ศ. 1803 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Klaprott ค้นพบธาตุออกไซด์ใหม่ในหินหนักสีแดงที่ผลิตในเมือง Vastras ขนาดเล็กของสวีเดน ซึ่งปรากฏเป็นสีเหลืองเมื่อถูกเผา ในเวลาเดียวกัน Bezilius และ Hissinger นักเคมีชาวสวีเดนก็พบออกไซด์ของธาตุเดียวกันในแร่ด้วย จนถึงปี ค.ศ. 1875 ผู้คนได้รับซีเรียมโลหะจากซีเรียมออกไซด์หลอมเหลวโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส

โลหะซีเรียมมีฤทธิ์มากและสามารถเผาไหม้จนกลายเป็นผงซีเรียมออกไซด์ได้ โลหะผสมเหล็กซีเรียมผสมกับธาตุหายากอื่นๆ สามารถสร้างประกายไฟที่สวยงามเมื่อถูกับวัตถุแข็ง ทำให้เกิดประกายไฟที่ติดไฟได้รอบๆ และเป็นวัสดุสำคัญในอุปกรณ์จุดระเบิด เช่น ไฟแช็กและหัวเทียน มันจะเผาไหม้ตัวเองพร้อมกับประกายไฟที่สวยงาม เพิ่มธาตุเหล็กและแลนทาไนด์อื่นๆ เพียงเพื่อเพิ่มผลกระทบของประกายไฟเหล่านี้ ตาข่ายที่ทำจากซีเรียมหรือชุบด้วยเกลือซีเรียมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้เชื้อเพลิงและกลายเป็นตัวช่วยในการเผาไหม้ที่ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถประหยัดเชื้อเพลิงได้ ซีเรียมยังเป็นสารเติมแต่งแก้วที่ดี ซึ่งสามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระจกรถยนต์ ไม่เพียงแต่สามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้แต่ยังช่วยลดอุณหภูมิในรถอีกด้วย เป็นการประหยัดไฟฟ้าสำหรับเครื่องปรับอากาศ

การใช้ซีเรียมมากขึ้นจะขึ้นอยู่กับการแปลงระหว่างซีเรียมไตรวาเลนต์และซีเรียมเตตระวาเลนต์ ซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะตัวในโลหะหายาก คุณลักษณะนี้ช่วยให้ซีเรียมกักเก็บและปล่อยออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์เพื่อเร่งปฏิกิริยารีดอกซ์ จึงทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวเพื่อสร้างกระแส ซีโอไลต์ที่ชุบซีเรียมและแลนทานัมสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการแตกตัวของปิโตรเลียมในระหว่างกระบวนการกลั่น การใช้ซีเรียมออกไซด์และโลหะมีค่าในเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาแบบไตรภาคของยานยนต์สามารถเปลี่ยนก๊าซเชื้อเพลิงที่เป็นอันตรายให้เป็นไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำที่ปราศจากมลภาวะ ซึ่งป้องกันการปล่อยไอเสียจากยานยนต์จำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากความสามารถในการดูดซับออกซิเจน ผู้คนจึงกำลังสำรวจวิธีการใช้อนุภาคนาโนของซีเรียมออกไซด์ในการบำบัดด้วยสารต้านอนุมูลอิสระ ระบบเลเซอร์โซลิดสเตตที่พัฒนาโดยสหรัฐอเมริกาประกอบด้วยซีเรียม ซึ่งสามารถใช้ในการตรวจจับอาวุธชีวภาพโดยการตรวจสอบความเข้มข้นของทริปโตเฟน และยังสามารถใช้เพื่อการตรวจจับทางการแพทย์อีกด้วย

เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์ ซีเรียมจึงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญมากซึ่งทำให้มีราคาถูกซีเรียม (IV) ออกไซด์เป็นที่ชื่นชอบของนักวิทยาศาสตร์ในสาขาตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2018 นิตยสาร Science ได้เผยแพร่ผลสำเร็จการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญโดยทีมงานของ Zuo Zhiwei จาก School of Material Science and Technology ของ ShanghaiTech University ซึ่งส่งเสริมการแปลงมีเทนด้วยแสง กุญแจสำคัญในกระบวนการแปลงคือการค้นหาระบบเร่งปฏิกิริยาที่ทำงานร่วมกันราคาถูกและมีประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ซีเรียมและตัวเร่งปฏิกิริยาแอลกอฮอล์ ซึ่งแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของการใช้พลังงานแสงในการแปลงมีเทนเป็นผลิตภัณฑ์ของเหลวที่อุณหภูมิห้องได้อย่างมีประสิทธิภาพในขั้นตอนเดียว โดยให้ โซลูชั่นใหม่ ประหยัด และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการเปลี่ยนมีเทนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่มีมูลค่าเพิ่มสูง เช่น เชื้อเพลิงจรวด