1314-37-0 / 氧化鐿的應用及制備

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調至2，加入飽和草酸或草酸銨溶液，經加熱、過濾、煅燒，或將鐿的氫氧化物(或鐿的碳酸鹽)在空氣中于900℃煅燒而得。高純鐿的應用目前尚處在研究開發或小規模試用階段，主要用于光、電、磁以及某些新型功能材料，比如發光材料、光學玻璃、激光元件、傳感器、高溫超導、醫用顯影劑、光導纖維、磁懸浮、燃料電池等。加強高純Yb2O3制備工藝研究，對于促進其應用研究，充分發揮我國稀土資源優勢具有重要意義。

應用^[3-6]

氧化鐿用以制特殊合金等。其應用舉例如下：

1）制備含納米級氧化鐿的熔融石英陶瓷材料，屬高溫結構陶瓷材料領域。

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攪拌為料漿，料漿脫水干燥后加聚乙烯醇溶液濕混，再經過篩、攪拌、困料、成型、干燥后獲得坯體，坯體經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、軍工導彈、航天器等領域提供一種新型高溫結構材料，具有廣闊的應用前景及強化國防的意義。

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，置于烘箱內烘干，經高溫燒結，制得鈥摻雜氧化鐿熒光粉。在制備過程中控制配料比、燒結溫度、升溫速度、保溫時間等工藝參數，制得發光強度不同的粉體。本發明制備的熒光粉具有合成簡單、性能穩定等優點，可作為一種熒光材料。

3）制備一種氧化鐿摻雜低溫燒結高壓電性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。采用固相反應法制備氧化鐿摻雜850~950°C低溫燒結的PZT基壓電陶瓷粉體，再經過造粒，壓片，排膠，燒結，燒銀，極化等工藝制備陶瓷材料。結果表明，在850~950°C的燒結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、結晶充分，液相燒結特征明顯，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。

本發明要解決目前尚沒有以鈮酸鉀鋰為基質的頻率上轉換性能的材料的技術問題。本發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，在晶體生長爐內先燒結得到鈮酸鉀鋰多晶，采用逐步降溫法，即得鈥鐿雙摻鈮酸鉀鋰單晶。本發明的單晶在975nm激光的激發下產生545nm綠光和650nm紅光，可用于頻率上轉換短波長全固態激光器領域及太陽能電池、彩色顯示和生物識別等領域。

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、分離柱準備：分離柱作為離子交換的載體；

4、淋洗柱轉型：對分離柱用步驟2中的延緩劑進行轉型；

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