醋酸钐

【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。稀土元素钐在与人类工作生活息息相关的多个领域广泛应用钐钻磁体、陶瓷电容器、原子能反应堆的结构材料、屏敝材料和控制材料、陶瓷业、玻璃制造、发光材料、塑料工业、有机合成、稀土微肥、薄膜、酸雨防护、正牙和整形外科器具、药物抗肿瘤、抗突变、抗菌、抗病毒一，目前已证实钐是参与药物合成最主要的稀土元素之一。在我国南方各省拥有丰富的离子吸附型稀土资源，离子吸附型矿物中钐元素相对于其他轻稀土元素含量要高，另外钐一般存在于水溶态中，钐属于轻稀土，而且在通常情况下离子半径较大的轻稀土元素比重稀土元素更容易富集，这使得钐元素更有可能通过各种途径进入人体并在体内累积。醋酸钐化学式C₆H₁₁O₇Sm，分子量345.50700，相对密度1.94 g/cm³。

【制备】^[2]

取氧化钐10g溶于500mL的50%醋酸水溶液中，加热使氧化钐溶解，若有不溶物经过滤得清液，再将此水溶液置于75℃的水浴上加热，以蒸去大部分水，待结晶析出即可滤集，将晶体置于结晶皿中，放入装有氢氧化钠和高氯酸镁的真空干燥器中，抽真空干燥即得四水醋酸钐。

【用途】^[3]

醋酸钐可用于制备其他有机材料及催化剂等。应用举例如下：

1. 用于制备一种具有高载流能力的YBCO复合薄膜，通过采用三氟乙酸盐‑金属有机沉积法制备含有纳米氧化钐的YBCO薄膜，本发 明在含有三氟醋酸钐、三氟乙酸钇、三氟乙酸钡和三氟乙酸铜的前驱液中添加松油醇，通过 控制金属离子的浓度，在经过低温热分解和高温烧结后，制备了含有纳米氧化钐的YBCO 超导薄膜，利用纳米氧化钐提高YBCO薄膜的磁通钉扎作用。具体制备步骤顺序如下：

1）按照Sm：Y：Ba：Cu=0.05～0.1：1：2：3的摩尔比把醋酸钐、乙酸钇、 乙酸钡和乙酸铜四种粉末混合，于室温下溶于含有10‑30mol%的三氟乙酸的去离子水中，配成溶液，所述的溶液中溶质与溶剂的摩尔比为1：100；

2）将步骤1）配制的所述的溶液经磁力搅拌器搅拌1‑3h，然后采用旋转蒸发仪蒸除溶剂得到凝胶；

3）将所述步骤2）制得的凝胶加入甲醇中，此步骤中的凝胶与甲醇的摩尔比为 1：50；经磁力搅拌器搅拌0.5‑1.5h后，再采用旋转蒸发仪蒸除溶剂，以进一步去除水分等杂质，得到纯净的凝胶；

4）将所述步骤3）制得的凝胶加入到甲醇和松油醇中，制成Sm、Y、Ba和Cu 四种金属总离子浓度为1.5‑3.0mol/L的溶液，所述的甲醇和松油醇的体积比是1：1，将含有所述Y、Ba和Cu的溶液搅拌均匀，制备成前驱液；

5）将所述步骤4）制成的前驱液采用旋涂或提拉方法涂覆在基片上；

6）将经步骤5）涂覆后的基片置于高温管式石英炉中，在300℃‑500℃温度下 进行10h的低温热处理，分解三氟乙酸盐；该步骤的升温速率为40℃/h；

7）将经过所述步骤6）处理的基片置于800℃～‑900℃的高温下热处理2‑4h， 生成含有纳米氧化钐的四方相YBCO膜；此步骤的升温速度为400℃/h；

8）将经过步骤7）处理的基片置于450℃‑550℃及纯氧条件下对薄膜进行退火热处理0.5‑1.5h，制备成含有纳米氧化钐的YBCO超导薄膜。

2. 用于制备一种Ag/Ce基氧化物/硅藻土复合碳烟燃烧催化剂，该催化剂包含Ag、萤石型Ce基氧化物、硅藻土三种组分，其中 Ag的摩尔数是铈基氧化物的摩尔数的1%~10%；Ag和萤石型铈基氧化物总质量占硅藻土质量的10~50%；铈基氧化物的分子式为Ax Ce1-x O2--x/2，A是Sm、Gd、Er中的一种或多种，0.1≤x ≤0.3。制备方法包含以下几个步骤：

1）称取乙酸银、乙酸铈、硅藻土，同时称取少量醋酸钐、乙酸钆或乙酸铒的一种或几 种，并加入溶剂进行球磨混合均匀，然后加入草酸继续球磨得到草酸盐与硅藻土混合物前 驱体；其中Ag的摩尔数是铈基氧化物的摩尔数的1%~10%；Ag和萤石型铈基氧化物总质量占硅藻土质量的10~50%；铈基氧化物的分子式为Ax Ce1-x O2--x/2，A是Sm、Gd、Er中的一种或多种，0.1≤x ≤0.3；所述的草酸摩尔数是所有金属乙酸盐总摩尔数的1.5~3倍；所述的溶剂为水、乙醇、丙酮，其中溶剂的质量为所有金属乙酸盐、硅藻土总质量的1~3倍。

2）将步骤1）混合物前驱体在80~120°C烘干，然后在500~800°C煅烧1~10h，得到Ag/ Ce基氧化物/硅藻土复合碳烟燃烧催化剂。

【参考文献】

[1] 申泮文，王积涛 主编.化合物词典.上海：上海辞书出版社.2002.第147页.

[2] 丁发柱；古宏伟；张腾；王洪艳；屈飞；彭星煜.一种YBCO超导复合薄膜的制备方法. CN201310173937.4，申请日2013-05-11

[3] 赵春花；方昊；胡乾；杨芳；邵丹敏；王玉杰；钱秀珍；赵崇军；吴限.Ag/Ce基氧化物/硅藻土复合碳烟燃烧催化剂及其制备方法. CN201610976951.1，申请日2016-11-0