100587-90-4 / 醋酸鑭

【背景及概況】^[1][2][3]

稀土主要有鑭La、鈰Ce、鐠Pr等17種元素組成。稀土材料的純度、比表面積、形貌、粒度分布等物理性能對(duì)其應(yīng)用影響很大，材料中的非稀土金屬雜質(zhì)具有強(qiáng)烈的猝滅作用，對(duì)熒光粉的發(fā)光性能有嚴(yán)重影響；光學(xué)玻璃的光學(xué)性能因氧化鑭中含有少量重金屬雜質(zhì)而受到嚴(yán)重影響：因此，非稀土金屬雜質(zhì)與稀土元素的分離問題，特別是分離痕量非稀土金屬雜質(zhì)問題，越來越受到稀土科研、生產(chǎn)廠家和用戶的高度重視。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)稀土元素鑭具有類似于鈣的化學(xué)性質(zhì)，被稱為“超級(jí)鈣”，是有效的細(xì)胞鈣結(jié)合位點(diǎn)的競爭劑，與鈣相比，這種結(jié)合的可逆性較小，鑭可選擇性的在細(xì)胞膜位點(diǎn)上代替或取代鈣離子，從而阻止鈣內(nèi)流和外流。

醋酸鑭化學(xué)式C₆H₁₁LaO₇，分子量334.05300，熔點(diǎn)110℃，相對(duì)密度1.640。生化研究；用于制造催化劑。一定劑量的醋酸鑭可以明顯減弱血管鈣化，其機(jī)制可能是鑭離子是有效的細(xì)胞及組織鈣結(jié)合位點(diǎn)的競爭劑，它與鈣離子競爭發(fā)揮抑制鈣化的作用；也可能部分是通過抗氧化應(yīng)激的方式發(fā)揮作用。

如果吸入，請(qǐng)將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應(yīng)脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫(yī)；如果眼晴接觸，應(yīng)分開眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫(yī)；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應(yīng)立即就醫(yī)。

【制備】^[1]

1. 以氧化鑭為原料制備醋酸鑭

取一定量冰醋酸，用超純水稀釋；將氧化鑭緩慢加入到冰醋酸溶液中，加熱至一定溫度，控制體系pH＝5.8，保溫一段時(shí)間后，氧化鑭完全溶解到冰醋酸溶液中，而氧化鑭與空氣中的水和二氧化碳反應(yīng)生成的過氧碳酸鑭留在渣中，過濾使二者分開。濾液經(jīng)加熱濃縮，冷卻至醋酸鑭過飽和析出，雜質(zhì)元素留在母液中。母液集中后回收其中鑭元素?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：

2. 以碳酸鑭為原料制備醋酸鑭

取一定量冰醋酸，用超純水稀釋；將碳酸鑭緩慢加入到冰醋酸溶液中，加熱至一定溫度，控制體系pH＝5.8，保溫一段時(shí)間后，碳酸鑭完全溶解進(jìn)入溶液，錳等雜質(zhì)留在渣中，過濾使二者分開；濾液經(jīng)加熱濃縮，冷卻至醋酸鑭過飽和溶液析出純凈醋酸鑭晶體，雜質(zhì)元素留在母液中。母液集中后回收其中鑭元素?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：

3. 以氯化鑭料液為原料制備醋酸鑭

取一定量氯化鑭料液，用超純水稀釋，加熱，將碳酸氫銨緩慢加入其中，控制體系 pH＝6.8，保溫一段時(shí)間后，得到碳酸鑭沉淀和含有錳等雜質(zhì)元素的母液，過濾使二者分開。取一定量冰醋酸，用超純水稀釋，將上述碳酸鑭緩慢加入到冰醋酸溶液中，加熱并保溫一段時(shí)間后，碳酸鑭全部溶解進(jìn)入溶液。溶液經(jīng)加熱濃縮，冷卻后有醋酸鑭晶體析出，少量雜質(zhì)元素留在母液中。母液集中后回收其中鑭元素?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：

【應(yīng)用】^[3][4]

醋酸鑭是一種重要的工業(yè)原料，用于汽車尾氣凈化、催化劑、特種陶瓷等，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用功能舉例如下：

一種石英砂負(fù)載鈦酸鑭光催化劑，主要是由：6~15 mL無水乙醇、1~5 mL無水甲醇、1~6 mL丙酮、1~3 mL鈦醇鹽、0.5~2 mL導(dǎo)向劑、7~15 mL蒸餾水、0.6~2 g醋酸鑭、5~10 g醋酸銨、1 ~7 mL冰醋酸、0.5~3 mL丁二醇和0.3~3 g石英砂制作而成的。石英砂的顆粒尺寸為0.3~10 μm。

制備方法主要包括以下步驟：

1）前驅(qū)體配制：量取6~15 mL無水乙醇、1~5 mL無水甲醇和1~6 mL丙酮于100 mL燒杯中，將燒杯放于磁力攪拌器上，在充分?jǐn)嚢柘录尤?~3 mL鈦醇鹽和0.5~2 mL導(dǎo)向劑，然后繼續(xù)攪拌10 min達(dá)到完全溶解，形成鈦醇鹽溶液。

另取100 mL燒杯1只，加入7~15 mL蒸餾水，再加入0.6~2 g醋酸鑭并使之充分溶解，然后加入5~10 g醋酸銨和1~7 mL冰醋酸，在磁力攪拌器上攪拌20 min完全溶解形成透明溶液，為醋酸鑭溶液。在磁力攪拌器上，攪拌下將鈦醇鹽溶液滴入醋酸鑭溶液中，然后加入0.5~3 m丁二醇，繼續(xù)攪拌20min完全溶解，形成最終透明溶液。

2）負(fù)載和熱處理：向前述最終透明溶液中加入0.3~3 g 石英砂，石英砂的顆粒尺寸為0.3~10 μm。將燒杯置于磁力攪拌恒溫水浴鍋內(nèi)，在50~90 ℃條件攪拌20~60 min后形成淡黃色凝膠。將淡黃色凝膠置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，在105~125 ℃干燥5-15 h達(dá)到完全脫水，取出后在瓷研缽中研磨成粉末，粉末粒徑為0.1~2 μm。將粉末轉(zhuǎn)移至30 m瓷堝鍋，并放置于程控箱式電爐中從室溫開始以2~10 ℃/min的升溫速率將熱處理溫度升至煅燒溫度，并保持煅燒溫度1~10 h，所述的煅燒溫度在600~900 ℃之間。待材料冷卻至室溫后，再次在瓷研缽中研磨成粉末，粉末的粒徑為0.1~2 μm，即制得石英砂負(fù)載鈦酸鑭光催化劑。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 喬軍， 侯睿恩， 王哲， 等. 醋酸鑭的制備及雜質(zhì)元素控制試驗(yàn)研究[J]. 濕法冶金， 2018， 1： 64-69.

[2] 周業(yè)波， 金少舉， 蔡嫣， 等. 醋酸讕 [La (Ac) 3] 對(duì)血管鈣化大鼠的保護(hù)作用及機(jī)制[J]. 中國動(dòng)脈硬化雜志， 2007， 15(7)： 533-533.

[3] 桑曉云， 趙治華， 張文斌， 等. 制備醋酸鑭的清潔生產(chǎn)循環(huán)工藝研究[J]. 稀土， 2009， 30(1)： 90-92.

[4] 張文杰.一種石英砂負(fù)載鈦酸鑭光催化劑及其制備方法. CN201610336170.6，申請(qǐng)日2016-05-20