硫酸钬的应用

背景及概述^[1][2]

由于稀土金属具有独特的4f电子结构，导致其具有较大的原子半径和原子磁矩，很强的自旋-轨道耦合，丰富的电子能级，以及因其具有灵活的配位数，可形成结构多样的配合物。稀土金属在发光材料、磁性材料、催化材料、磁光存储材料、储氢材料等功能材料方面发挥重要作用，尤其以稀土发光材料格外引人注目。钬Ho3+的发光也是目前研究较多的稀土离子之一，含Ho³⁺的化合物可能具有光激励和光致发光和热释发光等性能，可用于高密度的光盘存储和热释发光计量仪的探测元件等方面，因此，开展掺杂Ho离子的基质材料的研究具有重要意义。

硫酸钬是黄色晶体。能溶于水。将氧化钬溶于硫酸，溶液经蒸发、结晶而得。硫酸钬可用作分析试剂，生化试剂等。如果吸入硫酸钬，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。

对保护施救者的忠告如下：将患者转移到安全的场所，咨询医生，如果条件允许请出示此化学品安全技术说明书给到现场的医生看。若泄露，小量泄漏尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中，用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并转移至安全场所，禁止冲入下水道；若大量泄漏，构筑围堤或挖坑收容，封闭排水管道，用泡沫覆盖，抑制蒸发，用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

结构

应用^[2][3][4]

1. 制备一种催干剂，该催干剂包括氢氧化钴20-30份，金属氧化物15-18 份，稀土硫酸盐20-30份，醇酸树脂15-25份，山梨糖醇15-20份。所述金属氧化物为氧化锰、氧化锌、氧化钙中的一种。所述稀土硫酸盐为八水硫酸铈、八水硫酸铒、八水硫酸钬、八水硫酸钕 中的一种。还包括纳米二氧化钛20-30份。所述纳米二氧化钛的颗粒直径为60-100nm。氢氧化钴20份，氧化锰18份，八水硫酸铈20份，醇酸树脂15份，山梨糖醇 15份，纳米二氧化钛20份。

该催干剂不含铅，毒性小、环保。另外，本发明的催干剂中 加入了纳米二氧化钛，大大提高了涂料的抗老化性能。

2. 制备一种钬金属碘酸盐荧光材料，该化合物分子式为Ho(IO₃)₃，空间群为P₂1n, 单胞参数a =8.7376，b =5.9706 ，c =15.0677，a＝90.000，β=97.240，g＝90.000， Z=2, 单胞体积V = 779.8(10) 3。 制备方法，采用水热反应生长；反应物三氧化二钬（Ho₂O₃）、五氧化二碘（I₂O₅），水（H2O）为溶剂，其摩尔比为1：0.1～50：10～50，水热反应升温至150～200 ℃，恒温0.5～10天，取出后以降温速率为1～20 ℃/min条件下自然冷却，制备出Ho (IO₃)₃的晶体即钬金属碘酸盐荧光材料。

所述的三氧化二钬（Ho₂O₃）被同物质量的硝酸钬、硫酸钬、氯化钬或乙酸钬取代，反应得到相同的钬金属碘酸盐荧光材料。所述的五氧化二碘（I₂O₅）被同物质量的碘酸钠（NaIO₃）或碘酸钾（KIO3）取代。该材料用于制作荧光发光器件。

3. 制备一种稀土金属-有机框架材料Ho-MOF，所述稀土金属-有机框架材料的分子式为 [Ho(H₂-DHBDC)_0.5(DHBDC)_0.5(H₂O)₂](H₂O)n；其中，H2-DHBDC和DHBDC分别为失去两个质子和四个质子的2,5-二羟基对苯二甲 酸根离子；n为大于等于1的自然数。

其中，“稀土金属-有机框架材料”中的“-”指的是稀土金属和有机配体通过配位作 用形成框架材料。优选的，n为1-50的自然数。进一步优选的，n为2-20的自然数。制备方法，包括如下步骤：将有机配体2,5-二羟基对苯二甲酸加入水中，调节pH为6.1-6.5，然后加入水溶性 钬盐和二甲基甲酰胺，进行水热反应，得到稀土金属-有机框架材料Ho-MOF。

每mmol的2,5-二羟基对苯二甲酸中加入5-8mL的水，优选为每mmol的2, 5-二羟基对苯二甲酸中加入6-7mL的水，进一步优选为每mmol的2,5-二羟基对苯二甲酸中 加入6.5mL的水。用强碱性溶液调节pH，优选为采用氢氧化钠水溶液调节pH。所述水溶性钬盐为硝酸钬、硫酸钬或氯化钬。

主要参考资料

[1] 化学物质辞典

[2] 潘春阳;卢静;陈武洲;罗小杏;张汉辉;陈桡莹;崔倩文. 一种钬金属碘酸盐荧光材料及其制备方法与应用. CN201210511912.6 ，申请日20121204

[3] 王蒙. 一种催干剂 . CN201710495612.6，申请日20170626

[4] 佘世雄;杨燕;苏港平;赵秦艺. 稀土金属-有机框架材料Ho?MOF及其制备方法和应用.CN201710666255.5，申请日20170807