氧化钐

【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。氧化钐化学式O₃Sm₂，分子量348.71800，密度8.347，熔点325ºC，折射率1.97，黄色-白色晶体。

【制备】^[2]

一种氧化钐的提取纯化方法，包括如下步骤：

1、待提纯液配置：配置待提纯氧化钐混合溶液；

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中配置的氧化钐混 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。

【用途】^[3][4]

氧化钐可用于制备其他有机材料及催化剂等。应用举例如下：

1. 用于制备高硬度氧化钐复合氮化硅陶瓷。氮化硅陶瓷具有优异的高温力学性能，被公认为是最有发展前途的高温结 构陶瓷材料之一。氮化硅作为一种共价键化台物，扩散系数小，没有熔点，约在2173K分解成氨和硅，难于烧结。通常的氮化硅陶瓷有反应烧结和热压烧结，反应烧结致密度差，力学性能差，热压烧结虽然密度高，力学性能好，但成本较高，难以大规模生产。而无压烧结介于两者之间，由于氮化硅陶瓷为共价键化合物，无压烧结困难，提高无压烧结氮化硅陶瓷的密度成为研究热点，通常加稀土氧化物作为烧结助剂，如氧化铱。但氧化铱的成本较高，对于氮化硅的应用推广不利。为此可选用氧化钐作为添加剂以改善氮化硅的烧结密度和力学性能。可通过以下技术方案实现：组分及质量百分比含量为氧化钐8％～15％，氮化硅85％～92％。所述的氧化钐粒度5～7微米，氮化硅粒度0.4～0.7微米。

2. 用于制备氧化钐催化剂。所述催化剂是以硝酸钐(Sm(NO₃)₃·6H₂O)或氯化钐(SmCl₃·6H₂O)为原料， 溶于去离子水，配制成浓度为0.1-0.3mol/L水溶液，滴加到20-30wt％浓度氨水的10％(体积比)水溶液中，陈化2-3h制得Sm(OH)₃水凝胶。然后用离子水充分搅拌洗涤、抽滤得到滤饼，将滤饼在110℃下空气或N₂气气氛中干燥5-24h，干燥后的样品在500-600℃下马弗炉中空气或N₂气气氛中焙烧3-8h，制得的氧化钐催化剂。用不同钐盐原料制得的氧化钐 (Sm₂O₃)催化剂，制作工艺简单，性能稳定，用于以一氧化碳和氢气的混和气作为原料的异构合成反应。

【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] 丁海燕;朱冠成;陆梅;焦登高;高为正;姜爱国;高为群.一种氧化钐的提取纯化方法. CN201611138790.5，申请日2016—12-12

[3] 陈海.一种高硬度氧化钐复合氮化硅陶瓷的制备方法. CN201010620860.7，申请日2010-12-29 

[4] 贺德华;董国利;师磊;李映伟;朱起明.一种氧化钐催化剂的制备及应用. CN200410062736.8，申请日2004-07-08