硝酸钬

发布日期:2020/10/22 21:04:06

【背景及概况】^[1][2]

稀土元素是我国的丰产元素，储量占世界总量的，稀土的矿种、元素都占尽优势，稀土的应用日益扩展，仅在农业方面，我国施用稀土的农作物、牧草、林苗已扩展到近种，累计施用面积超过护，进入农田生态系统的稀土肥料约按硝酸稀土计。虽然增产粮棉瓜果等上千万吨，但随着稀土在生物领域应用的不断推广，特别稀土化肥与饲料添加剂的施用，施用量大、涉及面广，加上稀土工业的“三废”与我国稀土资源的开发对周围环境的污染，使许多原来在地壳中处于稳定态的稀土变成易被生物利用的可溶态稀土，不可避免地进入环境，并通过各种各样的途径进入人体。目前就稀土生理、毒理等问题人们已开展了大量有意义的工作。

硝酸钬，化学式为Ho(NO₃)₃·nH₂O (n=6，5，3)（分别在48、60、98%的H₂SO₄气氛中干燥），淡黄色晶体。已有研究表明，硝酸钬可导致大白鼠肝脏、肺脂质过氧化损伤，而脂质过氧化损伤可产生活力自由基，引起碱基损伤、DNA链断裂，并具有致突变作用。利用体外培养A549肺癌细胞的试验结果也证明了受SOD活力抑制剂处理的细胞染色体畸变率明显增高，并表现出一定的毒性变化。当机体细胞产生SOD能力下降或内环境自由基浓度过大时，细胞膜和膜内的遗传物质可能受到不同程度的损伤。随着硝酸钬剂量的增加，细胞核异常程度和数量呈现上升趋势，推测过高剂量的硝酸钬抑制了抗氧化酶活力而增加了自由基在细胞内的积累，加剧了遗传物质的损伤和细胞核畸变的程度。据此认为，高剂量的稀土元素钬可能又具有致突变作用。

【热分解过程】^[2][3]

Ho(NO₃)₃·nH₂O（n=6，5，3）的热分解过程分别如下：

【合成】^[2]

精确称取定量氧化钬，加微量稀HNO₃，加热反应制备水合结晶体，用生理盐水定容至一定体积后（pH约为5.5），再稀释成各梯度溶液，即硝酸钬溶液。

【应用】

有研究表明，尽管一些稀土可能存在某种生理毒性和遗传毒性，但低浓度的某些稀土具有显著的抑癌、抗突变作用，这已为许多实验所证实。研究结果也表明，稀土元素La，Ce，Tb，Y在一定浓度范围内具有抑制脂质过氧化作用，高浓度下则具有促进脂质过氧化作用，低剂量硝酸钬在诱导微核率升高的同时，又引起机体三种抗氧化酶活力的代偿性增强。SOD酶活力直接反映了氧自由基的清除率，SOD酶活力的上升，推测SOD酶清除了部分活性氧自由基，减少了自由基对遗传物质的损伤，暗示低剂量钬离子具有一定程度的清除自由基能力。

此外还可作为催化剂，如一种钬改性的脱硝催化剂，该催化剂为钬改性的锰铈钛复合氧化物，TiO2为该催化剂的载体，MnOx、CeOx在附着在所述TiO2的表面，其中，钬锰铈钛在该催化剂中的摩尔比分别为Ho：Mn：Ce：Ti＝0.3～0.5：0.05～0.08：0.05～0.15：1，MnOx为无定形态，由Mn³⁺和Mn⁴⁺两种价态组成，CeOx为无定形态，由 Ce³⁺和Ce⁴⁺两种价态组成，TiO₂为锐钛型，Ho为正三价。进一步优选地，所述MnOx中Mn³⁺和Mn⁴⁺两种价态的摩尔百分比为Mn³⁺：Mn⁴⁺＝8％～ 20％：65％～83％；CeOx中Ce³⁺和Ce⁴⁺两种价态的摩尔百分比为Ce³⁺：Ce⁴⁺＝18％～30％：70％～80％。制备方法，包括下列步骤：1）将硝酸锰和硝酸铈溶解在去离子水中形成溶液，其中所述硝酸锰和硝酸铈的质量比为47～53：5～10；2）在步骤1）制备的溶液中加入纳米二氧化钛和硝酸钬并搅拌均匀得到浸渍液，该硝酸钬与所述硝酸铈的质量比为9～15：5～10；3）将所述浸渍液干燥，然后焙烧得到所需的催化剂。