氧化镧,分子式是La2O3,分子量:325.8091,主要用于制造精密光学玻璃、光导纤维。氧化镧微溶于水,易溶于酸而生成相应的盐类;露置空气中易吸收二氧化碳和水,逐渐变成碳酸镧;灼烧的氧化镧与水化合放出大量的热。
外观与性状: 白色固体粉末。
密度: 6.51 g/mL at 25 °C
熔点: 2315 °C,沸点: 4200 °C
溶解性: 溶于酸、氯化铵,不溶于水、酮。
1、萃取法原料为除铈后的硝酸稀土溶液,大约含La2O3 50%、CeO2微量、Pr6O116%~7%、Nd2O3 30%。配制成ΣRxOy 320~330g/L的硝酸稀土溶液,采用中性膦萃取剂甲基膦酸二甲庚酯(P350),以P350 煤油体系经35~38级萃取分离,使镧与其他稀土分离,含镧萃余液经氨水中和、草酸沉淀,再经过滤、灼烧,制得氧化镧成品。由磷铈镧矿砂萃取或由灼烧碳酸镧或硝酸镧制得。也可以由镧的草酸盐加热分解制得。
2、把La(OH)3放入铂坩埚中,200℃下干燥,500℃下灼烧,超过840℃分解得到氧化镧。
氧化镧主要用于制造制特种合金精密光学玻璃、高折射光学纤维板,适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜等。还用于制造陶瓷电容器、压电陶瓷掺入剂和X射线发光材料溴氧化镧粉等。由磷铈镧矿砂萃取或由灼烧碳酸镧或硝酸镧而得。也可以由镧的草酸盐加热分解可以制得。用作多种反应的催化剂,如掺杂氧化镉时催化一氧化碳的氧化反应,掺杂钯时催化一氧化碳加氢生成甲烷的反应。浸渗入氧化锂或氧化锆(1%)的氧化镧可用于制造铁氧体磁体。是甲烷氧化偶联生成乙烷和乙烯的非常有效的选择性催化剂。用于改进钛酸钡(BaTiO3)、钛酸锶(SrTiO3)铁电体的温度相依性和介电性质,以及制造纤维光学器件和光学玻璃。
微细电火花加工技术在制造高深宽比微结构和器件中起着重要作用。为了增强工具电极材料的耐电蚀能力并降低电极损耗,研究人员选用了纳米量级稀土氧化物-氧化镧作为电铸基液添加剂,制备了微工具铜电极材料,并对纳米氧化镧添加剂对电铸电极材料抗电蚀性能的影响进行了实验研究。
实验结果显示,适量添加纳米氧化镧添加剂并在适当的电沉积条件下,电铸铜电极材料表现出较强的抗电蚀能力,并且具有优异的综合机械性能。
纳米氧化镧是一种白色粉末,具有微溶于水、易溶于酸的特性。它在空气中容易吸收二氧化碳和水,逐渐转化为碳酸镧。此外,灼烧的氧化镧与水化合会释放出大量热能。
通过实验观察发现,纳米氧化镧的添加量对电铸电极材料的耐电蚀性有着明显影响。当添加量少于1.5g/L时,电极损耗较大,电极的抗电蚀性能较弱;当添加量为1.5g/L~2g/L时,相对损耗约为10%,表现出较好的耐电蚀性能;然而,当添加量大于2g/L时,重量相对损耗随着添加量的增加而逐渐增大,导致抗电蚀性能变差。
添加较少量的纳米氧化镧添加剂可以增强电沉积的阴极极化,使晶粒更细化,电极材料更致密,减少空隙,提高电极材料的整体密度,从而在电蚀过程中不易被融化气化。然而,随着氧化镧添加量的增加,其作用发生了改变。过量的氧化镧会悬浮在电沉积基液中,与铜实现复合电沉积,导致电极材料内出现第二相--纳米氧化镧。这些固体颗粒的侵入降低了铜电极材料的导电导热性能,削弱了其抗电蚀能力。
研究人员对纳米氧化镧进行了表面修饰,并将其与碱处理后的涤纶进行偶联反应。最后,采用载体法对偶联处理后的涤纶进行染色。经过表面修饰的纳米氧化镧可以提高载体与分散染料、载体与涤纶纤维之间的亲和力,降低涤纶的玻璃化转变温度。这种方法简单、反应条件温和,且成本较低。
除了在微细电火花加工技术和涤纶染色中的应用外,纳米氧化镧还可以用于压电材料、精密光学玻璃、高折射光学纤维板、合金材料的制造。此外,它还可以作为有机化工产品的催化剂、汽车尾气催化剂以及推进剂的催化剂。另外,纳米氧化镧还可以应用于光转换农用薄膜,提高光电转换效率,节约能源损失。