Tính chất, ứng dụng và chuẩn bị oxit yttri

Cấu trúc tinh thể của oxit yttri

Oxit yttri (y₂O₃) là một oxit đất hiếm màu trắng không hòa tan trong nước và kiềm và hòa tan trong axit. Nó là một sesquioxide đất hiếm loại C điển hình với cấu trúc khối tập trung vào cơ thể.

Bảng tham số tinh thể của y₂O₃

Sơ đồ cấu trúc tinh thể của y₂O₃

Tính chất vật lý và hóa học của oxit yttri

(1) Khối lượng mol là 225,82g/mol và mật độ là 5,01g/cm³;

(2) Điểm nóng chảy 2410℃, Điểm sôi 4300℃, ổn định nhiệt tốt;

(3) ổn định về thể chất và hóa học tốt và khả năng chống ăn mòn tốt;

.₃Al₅O₁₂), rất có lợi cho việc sử dụng nó làm phương tiện làm việc laser;

.

(6) Năng lượng phonon thấp và đỉnh phổ Raman mạnh nhất nằm ở 377cm^-1, có lợi để giảm xác suất chuyển đổi không bức xạ và cải thiện hiệu quả phát sáng chuyển đổi lên;

(7) Dưới 2200℃, Y₂O₃là một giai đoạn khối mà không có sự lưỡng chiết. Chỉ số khúc xạ là 1,89 ở bước sóng 1050nm. Chuyển đổi thành pha hình lục giác trên 2200℃;

(8) Khoảng cách năng lượng của y₂O₃rất rộng, lên đến 5,5EV và mức năng lượng của các ion phát quang đất hiếm hoành₂O₃và trên mức năng lượng Fermi, do đó hình thành các trung tâm phát quang riêng biệt.

(9) y₂O₃, như một vật liệu ma trận, có thể chứa nồng độ cao của các ion đất hiếm hóa trị ba và thay thế y³⁺Các ion mà không gây ra thay đổi cấu trúc.

Sử dụng chính của oxit yttri

Yttri oxit, như một vật liệu phụ gia chức năng, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực năng lượng nguyên tử, hàng không vũ trụ, huỳnh quang, điện tử, gốm công nghệ cao, v.v. vì các tính chất vật lý tuyệt vời của nó như hằng số điện môi cao, kháng nhiệt tốt và khả năng chống ăn mòn mạnh.

Nguồn hình ảnh: Mạng

1, như một vật liệu ma trận phosphor, nó được sử dụng trong các trường hiển thị, ánh sáng và đánh dấu;

2, như một vật liệu trung bình laser, gốm trong suốt với hiệu suất quang học cao có thể được chuẩn bị, có thể được sử dụng làm môi trường làm việc laser để nhận ra đầu ra laser nhiệt độ phòng;

3, như một vật liệu ma trận phát quang chuyển đổi lên, nó được sử dụng trong phát hiện hồng ngoại, ghi nhãn huỳnh quang và các trường khác;

4, được làm thành gốm trong suốt, có thể được sử dụng cho các ống kính có thể nhìn thấy và hồng ngoại, ống xả khí áp suất cao, scintillator gốm, cửa sổ quan sát lò nhiệt độ cao, vv

5, nó có thể được sử dụng làm bình phản ứng, vật liệu kháng nhiệt độ cao, vật liệu chịu lửa, v.v.

6, như nguyên liệu thô hoặc chất phụ gia, chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao, vật liệu tinh thể laser, gốm kết cấu, vật liệu xúc tác, gốm sứ, hợp kim hiệu suất cao và các trường khác.

Phương pháp chuẩn bị bột oxit yttri

Phương pháp kết tủa pha lỏng thường được sử dụng để chuẩn bị các oxit đất hiếm, chủ yếu bao gồm phương pháp kết tủa oxalate, phương pháp kết tủa bicarbonate ammonium, phương pháp thủy phân urê và phương pháp kết tủa amoniac. Ngoài ra, tạo hạt phun cũng là một phương pháp chuẩn bị mà hiện tại được quan tâm rộng rãi. Phương pháp kết tủa muối

1. Phương pháp kết tủa oxalate

Oxit đất hiếm được điều chế bằng phương pháp kết tủa oxalate có lợi thế về mức độ kết tinh cao, dạng tinh thể tốt, tốc độ lọc nhanh, hàm lượng tạp chất thấp và hoạt động dễ dàng, là phương pháp phổ biến để chuẩn bị oxit đất hiếm có độ tinh khiết cao trong sản xuất công nghiệp.

Phương pháp kết tủa bicarbonate ammonium

2. Phương pháp kết tủa bicarbonate ammonium

Ammonium bicarbonate là một chất kết tủa giá rẻ. Trước đây, mọi người thường sử dụng phương pháp kết tủa ammonium bicarbonate để chuẩn bị cacbonat đất hiếm hỗn hợp từ dung dịch nước rỉ của quặng đất hiếm. Hiện tại, các oxit đất hiếm được điều chế bằng phương pháp kết tủa ammonium bicarbonate trong công nghiệp. Nói chung, phương pháp kết tủa bicarbonate ammonium là thêm dung dịch hoặc dung dịch ammonium bicarbonate vào dung dịch clorua đất hiếm ở nhiệt độ nhất định, sau khi lão hóa, rửa, sấy khô và đốt cháy, thu được oxit. Tuy nhiên, do số lượng lớn các bong bóng được tạo ra trong quá trình kết tủa ammonium bicarbonate và giá trị pH không ổn định trong phản ứng kết tủa, tốc độ tạo mầm là nhanh hay chậm, không có lợi cho sự tăng trưởng tinh thể. Để có được oxit với kích thước hạt lý tưởng và hình thái, các điều kiện phản ứng phải được kiểm soát nghiêm ngặt.

3. Lượng mưa urê

Phương pháp kết tủa urê được sử dụng rộng rãi trong việc chuẩn bị oxit đất hiếm, không chỉ rẻ và dễ vận hành, mà còn có khả năng đạt được sự kiểm soát chính xác về quá trình tạo mầm và tăng trưởng hạt tiền thân, do đó, phương pháp kết tủa urê đã thu hút ngày càng nhiều sự ủng hộ của mọi người và thu hút sự chú ý và nghiên cứu từ nhiều học giả.

4. Xịt hạt

Công nghệ tạo hạt phun có những ưu điểm của tự động hóa cao, hiệu quả sản xuất cao và chất lượng cao của bột xanh, do đó tạo hạt phun đã trở thành một phương pháp tạo hạt bột thường được sử dụng.

Trong những năm gần đây, việc tiêu thụ đất hiếm trong các lĩnh vực truyền thống đã không thay đổi về cơ bản, nhưng ứng dụng của nó trong các vật liệu mới đã tăng lên rõ ràng. Là một vật liệu mới, nano y₂O₃có một trường ứng dụng rộng hơn. Ngày nay, có nhiều phương pháp để chuẩn bị nano y₂O₃Vật liệu, có thể được chia thành ba loại: phương pháp pha lỏng, phương pháp pha khí và phương pháp pha rắn, trong đó phương pháp pha lỏng được sử dụng rộng rãi nhất. Tuy nhiên, các hạt nano oxit yttri được hình cầu sẽ có diện tích bề mặt riêng, năng lượng bề mặt, tính lưu động và phân tán tốt hơn, đáng để tập trung vào.