氧化镱的应用及制备

概述^[1-2]

镱是所有稀土元素中难分离提纯的元素之一。氧化镱为无色固体，不溶于水，溶于热的稀酸。制法：用氨水将镱盐溶液的pH调至2，加入饱和草酸或草酸铵溶液，经加热、过滤、煅烧，或将镱的氢氧化物(或镱的碳酸盐)在空气中于900℃煅烧而得。高纯镱的应用目前尚处在研究开发或小规模试用阶段，主要用于光、电、磁以及某些新型功能材料，比如发光材料、光学玻璃、激光元件、传感器、高温超导、医用显影剂、光导纤维、磁悬浮、燃料电池等。加强高纯Yb2O3制备工艺研究，对于促进其应用研究，充分发挥我国稀土资源优势具有重要意义。

应用^[3-6]

氧化镱用以制特殊合金等。其应用举例如下：

1）制备含纳米级氧化镱的熔融石英陶瓷材料，属高温结构陶瓷材料领域。

该陶瓷材料所用原料以及原料的重量百分比为：熔融石英粉97~99%，纳米级氧化镱1~3%。其制备方法是将熔融石英粉、纳米级氧化镱混合后加适量水搅拌为料浆，料浆脱水干燥后加聚乙烯醇溶液湿混，再经过筛、搅拌、困料、成型、干燥后获得坯体，坯体经1300~1400℃保温1~3小时烧成后获得含纳米级氧化镱的熔融石英陶瓷材料。本发明的材料比含微米级氧化镱的熔融石英陶瓷材料的热膨胀率低、安全可靠性高，可为我国玻璃熔制、钢铁及有色金属冶金、电子、军工导弹、航天器等领域提供一种新型高温结构材料，具有广阔的应用前景及强化国防的意义。

2）制备一种钬掺杂氧化镱荧光粉，利用氧化钬、氧化镱为原料，无水乙醇为分散剂，硼酸为助熔剂，药品研磨混合均匀，置于烘箱内烘干，经高温烧结，制得钬掺杂氧化镱荧光粉。在制备过程中控制配料比、烧结温度、升温速度、保温时间等工艺参数，制得发光强度不同的粉体。本发明制备的荧光粉具有合成简单、性能稳定等优点，可作为一种荧光材料。

3）制备一种氧化镱掺杂低温烧结高压电性PZT基陶瓷材料，该压电陶瓷的通式为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。采用固相反应法制备氧化镱掺杂850~950°C低温烧结的PZT基压电陶瓷粉体，再经过造粒，压片，排胶，烧结，烧银，极化等工艺制备陶瓷材料。结果表明，在850~950°C的烧结温度下制备得到了氧化镱掺杂的PZT基陶瓷材料，其晶粒致密、晶粒均匀、结晶充分，液相烧结特征明显，压电性能大大提高。

4）制备钬镱双掺铌酸钾锂单晶，它涉及铌酸钾锂单晶及其制备方法。

本发明要解决目前尚没有以铌酸钾锂为基质的频率上转换性能的材料的技术问题。本发明的钬镱双掺铌酸钾锂单晶是由氧化镱、氧化钬、氧化铌、碳酸锂和碳酸钾制成；方法：称取氧化镱、氧化钬、氧化铌、碳酸锂和碳酸钾并混合均匀，再研磨后放在坩埚中，在晶体生长炉内先烧结得到铌酸钾锂多晶，采用逐步降温法，即得钬镱双掺铌酸钾锂单晶。本发明的单晶在975nm激光的激发下产生545nm绿光和650nm红光，可用于频率上转换短波长全固态激光器领域及太阳能电池、彩色显示和生物识别等领域。

制备^[7]

一种氧化镱的提取纯化方法，包括如下步骤：

1、待提纯液配置：配置待提纯氧化镱混合溶液；

2、中间剂配置：配置延缓剂和淋洗剂，延缓剂为Cu(NO₃)₂·3H₂O、水和硝酸配置而成，淋洗剂为固体EDTA酸、水和氨水配置而成；

3、分离柱准备：分离柱作为离子交换的载体；

4、淋洗柱转型：对分离柱用步骤2中的延缓剂进行转型；

5、吸附操作：步骤1中配置的氧化镱混合溶液与分离柱进行吸附操作；

6、淋洗操作：通过淋洗剂对步骤5中的分离柱进行淋洗操作；

7、对步骤6中由淋洗剂淋洗后收集的液体分批次按体积收集，并进行取样分析纯度，集中沉淀合并收集；

8、废液处理。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] 高纯氧化镱制备工艺研究

[3] CN201611066076.X一种钬掺杂氧化镱荧光粉及其制备方法

[4] CN201310120688.2含纳米级氧化镱的熔融石英陶瓷材料的制备方法

[5] CN201611176135.9一种氧化镱掺杂低温制备PZT基压电陶瓷

[6] CN201110058798.1钬镱双掺铌酸钾锂单晶及其制备方法

[7] CN201611138377.9一种氧化镱的提取纯化方法