1314-37-0 / 氧化鐿的應(yīng)用及制備

概述^[1-2]

鐿是所有稀土元素中難分離提純的元素之一。氧化鐿為無色固體，不溶于水，溶于熱的稀酸。制法：用氨水將鐿鹽溶液的pH調(diào)至2，加入飽和草酸或草酸銨溶液，經(jīng)加熱、過濾、煅燒，或?qū)㈣O的氫氧化物(或鐿的碳酸鹽)在空氣中于900℃煅燒而得。高純鐿的應(yīng)用目前尚處在研究開發(fā)或小規(guī)模試用階段，主要用于光、電、磁以及某些新型功能材料，比如發(fā)光材料、光學(xué)玻璃、激光元件、傳感器、高溫超導(dǎo)、醫(yī)用顯影劑、光導(dǎo)纖維、磁懸浮、燃料電池等。加強(qiáng)高純Yb2O3制備工藝研究，對于促進(jìn)其應(yīng)用研究，充分發(fā)揮我國稀土資源優(yōu)勢具有重要意義。

應(yīng)用^[3-6]

氧化鐿用以制特殊合金等。其應(yīng)用舉例如下：

1）制備含納米級氧化鐿的熔融石英陶瓷材料，屬高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料領(lǐng)域。

該陶瓷材料所用原料以及原料的重量百分比為：熔融石英粉97~99%，納米級氧化鐿1~3%。其制備方法是將熔融石英粉、納米級氧化鐿混合后加適量水?dāng)嚢铻榱蠞{，料漿脫水干燥后加聚乙烯醇溶液濕混，再經(jīng)過篩、攪拌、困料、成型、干燥后獲得坯體，坯體經(jīng)1300~1400℃保溫1~3小時燒成后獲得含納米級氧化鐿的熔融石英陶瓷材料。本發(fā)明的材料比含微米級氧化鐿的熔融石英陶瓷材料的熱膨脹率低、安全可靠性高，可為我國玻璃熔制、鋼鐵及有色金屬冶金、電子、軍工導(dǎo)彈、航天器等領(lǐng)域提供一種新型高溫結(jié)構(gòu)材料，具有廣闊的應(yīng)用前景及強(qiáng)化國防的意義。

2）制備一種鈥摻雜氧化鐿熒光粉，利用氧化鈥、氧化鐿為原料，無水乙醇為分散劑，硼酸為助熔劑，藥品研磨混合均勻，置于烘箱內(nèi)烘干，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，制得鈥摻雜氧化鐿熒光粉。在制備過程中控制配料比、燒結(jié)溫度、升溫速度、保溫時間等工藝參數(shù)，制得發(fā)光強(qiáng)度不同的粉體。本發(fā)明制備的熒光粉具有合成簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可作為一種熒光材料。

3）制備一種氧化鐿摻雜低溫?zé)Y(jié)高壓電性PZT基陶瓷材料，該壓電陶瓷的通式為xPb(Ni1/3Nb2/3)O3–yPb(Mg1/2W1/2)O3–(1–x–y)Pb(Zr0.3Ti0.7)O3+u-wt%-Ba(W1/2Cu1/2)+v-mol%-Yb2O3表示，0.1≤x≤0.8，0.02≤y≤0.15，0.01≤u≤0.5，0≤v≤0.4。采用固相反應(yīng)法制備氧化鐿摻雜850~950°C低溫?zé)Y(jié)的PZT基壓電陶瓷粉體，再經(jīng)過造粒，壓片，排膠，燒結(jié)，燒銀，極化等工藝制備陶瓷材料。結(jié)果表明，在850~950°C的燒結(jié)溫度下制備得到了氧化鐿摻雜的PZT基陶瓷材料，其晶粒致密、晶粒均勻、結(jié)晶充分，液相燒結(jié)特征明顯，壓電性能大大提高。

4）制備鈥鐿雙摻鈮酸鉀鋰單晶，它涉及鈮酸鉀鋰單晶及其制備方法。

本發(fā)明要解決目前尚沒有以鈮酸鉀鋰為基質(zhì)的頻率上轉(zhuǎn)換性能的材料的技術(shù)問題。本發(fā)明的鈥鐿雙摻鈮酸鉀鋰單晶是由氧化鐿、氧化鈥、氧化鈮、碳酸鋰和碳酸鉀制成；方法：稱取氧化鐿、氧化鈥、氧化鈮、碳酸鋰和碳酸鉀并混合均勻，再研磨后放在坩堝中，在晶體生長爐內(nèi)先燒結(jié)得到鈮酸鉀鋰多晶，采用逐步降溫法，即得鈥鐿雙摻鈮酸鉀鋰單晶。本發(fā)明的單晶在975nm激光的激發(fā)下產(chǎn)生545nm綠光和650nm紅光，可用于頻率上轉(zhuǎn)換短波長全固態(tài)激光器領(lǐng)域及太陽能電池、彩色顯示和生物識別等領(lǐng)域。

制備^[7]

一種氧化鐿的提取純化方法，包括如下步驟：

1、待提純液配置：配置待提純氧化鐿混合溶液；

2、中間劑配置：配置延緩劑和淋洗劑，延緩劑為Cu(NO₃)₂·3H₂O、水和硝酸配置而成，淋洗劑為固體EDTA酸、水和氨水配置而成；

3、分離柱準(zhǔn)備：分離柱作為離子交換的載體；

4、淋洗柱轉(zhuǎn)型：對分離柱用步驟2中的延緩劑進(jìn)行轉(zhuǎn)型；

5、吸附操作：步驟1中配置的氧化鐿混合溶液與分離柱進(jìn)行吸附操作；

6、淋洗操作：通過淋洗劑對步驟5中的分離柱進(jìn)行淋洗操作；

7、對步驟6中由淋洗劑淋洗后收集的液體分批次按體積收集，并進(jìn)行取樣分析純度，集中沉淀合并收集；

8、廢液處理。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] 高純氧化鐿制備工藝研究

[3] CN201611066076.X一種鈥摻雜氧化鐿熒光粉及其制備方法

[4] CN201310120688.2含納米級氧化鐿的熔融石英陶瓷材料的制備方法

[5] CN201611176135.9一種氧化鐿摻雜低溫制備PZT基壓電陶瓷

[6] CN201110058798.1鈥鐿雙摻鈮酸鉀鋰單晶及其制備方法

[7] CN201611138377.9一種氧化鐿的提取純化方法