醋酸镧

【背景及概况】^[1][2][3]

稀土主要有镧La、铈Ce、镨Pr等17种元素组成。稀土材料的纯度、比表面积、形貌、粒度分布等物理性能对其应用影响很大，材料中的非稀土金属杂质具有强烈的猝灭作用，对荧光粉的发光性能有严重影响；光学玻璃的光学性能因氧化镧中含有少量重金属杂质而受到严重影响：因此，非稀土金属杂质与稀土元素的分离问题，特别是分离痕量非稀土金属杂质问题，越来越受到稀土科研、生产厂家和用户的高度重视。实验发现稀土元素镧具有类似于钙的化学性质，被称为“超级钙”，是有效的细胞钙结合位点的竞争剂，与钙相比，这种结合的可逆性较小，镧可选择性的在细胞膜位点上代替或取代钙离子，从而阻止钙内流和外流。

醋酸镧化学式C₆H₁₁LaO₇，分子量334.05300，熔点110℃，相对密度1.640。生化研究；用于制造催化剂。一定剂量的醋酸镧可以明显减弱血管钙化，其机制可能是镧离子是有效的细胞及组织钙结合位点的竞争剂，它与钙离子竞争发挥抑制钙化的作用；也可能部分是通过抗氧化应激的方式发挥作用。

如果吸入，请将患者移到新鲜空气处；如果皮肤接触，应脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤，如有不适感，就医；如果眼晴接触，应分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，并立即就医；如果食入，立即漱口，禁止催吐，应立即就医。

【制备】^[1]

1. 以氧化镧为原料制备醋酸镧

取一定量冰醋酸，用超纯水稀释；将氧化镧缓慢加入到冰醋酸溶液中，加热至一定温度，控制体系pH＝5.8，保温一段时间后，氧化镧完全溶解到冰醋酸溶液中，而氧化镧与空气中的水和二氧化碳反应生成的过氧碳酸镧留在渣中，过滤使二者分开。滤液经加热浓缩，冷却至醋酸镧过饱和析出，杂质元素留在母液中。母液集中后回收其中镧元素。化学反应式如下：

2. 以碳酸镧为原料制备醋酸镧

取一定量冰醋酸，用超纯水稀释；将碳酸镧缓慢加入到冰醋酸溶液中，加热至一定温度，控制体系pH＝5.8，保温一段时间后，碳酸镧完全溶解进入溶液，锰等杂质留在渣中，过滤使二者分开；滤液经加热浓缩，冷却至醋酸镧过饱和溶液析出纯净醋酸镧晶体，杂质元素留在母液中。母液集中后回收其中镧元素。化学反应式为：

3. 以氯化镧料液为原料制备醋酸镧

取一定量氯化镧料液，用超纯水稀释，加热，将碳酸氢铵缓慢加入其中，控制体系 pH＝6.8，保温一段时间后，得到碳酸镧沉淀和含有锰等杂质元素的母液，过滤使二者分开。取一定量冰醋酸，用超纯水稀释，将上述碳酸镧缓慢加入到冰醋酸溶液中，加热并保温一段时间后，碳酸镧全部溶解进入溶液。溶液经加热浓缩，冷却后有醋酸镧晶体析出，少量杂质元素留在母液中。母液集中后回收其中镧元素。化学反应式为：

【应用】^[3][4]

醋酸镧是一种重要的工业原料，用于汽车尾气净化、催化剂、特种陶瓷等，有着非常广阔的应用前景。应用功能举例如下：

一种石英砂负载钛酸镧光催化剂，主要是由：6~15 mL无水乙醇、1~5 mL无水甲醇、1~6 mL丙酮、1~3 mL钛醇盐、0.5~2 mL导向剂、7~15 mL蒸馏水、0.6~2 g醋酸镧、5~10 g醋酸铵、1 ~7 mL冰醋酸、0.5~3 mL丁二醇和0.3~3 g石英砂制作而成的。石英砂的颗粒尺寸为0.3~10 μm。

制备方法主要包括以下步骤：

1）前驱体配制：量取6~15 mL无水乙醇、1~5 mL无水甲醇和1~6 mL丙酮于100 mL烧杯中，将烧杯放于磁力搅拌器上，在充分搅拌下加入1~3 mL钛醇盐和0.5~2 mL导向剂，然后继续搅拌10 min达到完全溶解，形成钛醇盐溶液。

另取100 mL烧杯1只，加入7~15 mL蒸馏水，再加入0.6~2 g醋酸镧并使之充分溶解，然后加入5~10 g醋酸铵和1~7 mL冰醋酸，在磁力搅拌器上搅拌20 min完全溶解形成透明溶液，为醋酸镧溶液。在磁力搅拌器上，搅拌下将钛醇盐溶液滴入醋酸镧溶液中，然后加入0.5~3 m丁二醇，继续搅拌20min完全溶解，形成最终透明溶液。

2）负载和热处理：向前述最终透明溶液中加入0.3~3 g 石英砂，石英砂的颗粒尺寸为0.3~10 μm。将烧杯置于磁力搅拌恒温水浴锅内，在50~90 ℃条件搅拌20~60 min后形成淡黄色凝胶。将淡黄色凝胶置于鼓风干燥箱内，在105~125 ℃干燥5-15 h达到完全脱水，取出后在瓷研钵中研磨成粉末，粉末粒径为0.1~2 μm。将粉末转移至30 m瓷埚锅，并放置于程控箱式电炉中从室温开始以2~10 ℃/min的升温速率将热处理温度升至煅烧温度，并保持煅烧温度1~10 h，所述的煅烧温度在600~900 ℃之间。待材料冷却至室温后，再次在瓷研钵中研磨成粉末，粉末的粒径为0.1~2 μm，即制得石英砂负载钛酸镧光催化剂。

【参考文献】

[1] 乔军， 侯睿恩， 王哲， 等. 醋酸镧的制备及杂质元素控制试验研究[J]. 湿法冶金， 2018， 1： 64-69.

[2] 周业波， 金少举， 蔡嫣， 等. 醋酸谰 [La (Ac) 3] 对血管钙化大鼠的保护作用及机制[J]. 中国动脉硬化杂志， 2007， 15(7)： 533-533.

[3] 桑晓云， 赵治华， 张文斌， 等. 制备醋酸镧的清洁生产循环工艺研究[J]. 稀土， 2009， 30(1)： 90-92.

[4] 张文杰.一种石英砂负载钛酸镧光催化剂及其制备方法. CN201610336170.6 ，申请日2016-05-20