醋酸钇水合物的多种应用

概述^[1]

近年来，随着稀土新材料在电子、化工、环保等相关领域中应用技术的发展，稀土材料在现代新兴绿色能源技术、高新环保技术和国防军工体系中发挥着不可或缺的关键作用。目前，市场上对高纯度、高水溶性的醋酸稀土产品呈现出很大的需求，而现有的醋酸稀土产品（如：醋酸钇）的生产工艺，存在着生产工艺复杂，生产效率低，耗能高，生产成本高，对环境的污染严重等问题，新的生产工艺的研究和开发成为一项紧迫的任务。醋酸钇水合物化学式Y(CH3COO)3·4H2O，其为无色三斜晶体。由醋酸与氧化钇作用制得醋酸钇水合物，可用作分析试剂。

结构

应用^[2-3]

醋酸钇水合物应用举例如下：

1）制备一种稳定醋酸钇酒精溶液。酸钇溶液主要作为溶胶凝胶法的钇Y来源，作为前驱液使用。目前在超导带材的制备中，阻挡层(氧化钇Y2O3或者钇铝氧YAlO)使用浸滞提拉法制备已经开始应用于工业化生产。根据所做带材的长短，要求溶液稳定性在几小时到几天之间。目前多采用甲醇作为溶剂，以二乙烯三胺或者乙二胺作为添加剂。由于使用甲醇作为溶剂，生产环境、污染治理等均有较高的成本要求。醋酸钇在酒精中溶解度不高，加入螯合剂或者表面活性剂后，可以溶解但在生产环境下5到10小时会发生变质，形成乳浊液；在30℃下静置保存仅能保存20小时左右。使用酒精作为溶质溶液的不稳定性，影响了其在制备长带材和工业化生产中的应用。

有研究开发了一种醋酸钇酒精溶液的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1、称取醋酸钇酒精溶液的溶质，并放入容器。步骤2、向步骤1配制的醋酸钇酒精溶液溶质中加入二乙醇胺和二乙烯三胺作为添加剂，二乙醇胺和二乙烯三胺的摩尔浓度比为1：0.6-1.4，二乙醇胺与醋酸钇酒精溶液溶质中的Y原子摩尔比为2-6：1。步骤3、向步骤2制得的配料加入乙醇溶剂定容，并充分搅拌混匀。步骤4、将步骤3所得溶液置于超声波清洗器中超声溶解至溶液澄清透明，即得到稳定醋酸钇酒精溶液，其醋酸钇摩尔浓度为0.05-0.4mol/L。

2）制备一种高分子辅助含氟溶液制备高温超导薄膜，先制备高分子辅助的含氟钇钡铜氧溶液，该溶液采用醋酸钇、醋酸钡和醋酸铜为起始原料，并采用络合剂将起始原料溶解于溶剂中，并添加聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚乙二醇PEG形成高分子辅助的含氟钇钡铜氧溶液，再进行凝胶薄膜的制备及干燥，最后对其进行预处理及终处理，即得到YBCO高温超导薄膜。本发明方法单次镀膜即可获得厚度为600nm以上的超导薄膜，减少了镀膜周期50%以上，极大地降低了工业成本。

3）制备一种钇钡铜氧高温超导薄膜用的溶胶及高温超导薄膜，采用醋酸钇，醋酸钡，醋酸铜为原料，制得该溶胶有效成分的原料及其摩尔比为：醋酸钇∶醋酸钡∶醋酸铜∶三氟乙酸∶水∶α-甲基丙烯酸∶二乙烯三胺∶甲醇=1∶2∶(3~4)∶(4~10)∶(20~160)∶(6~40)∶(1.5~5)∶(60~240)。其溶胶氟含量低，成分易调，化学稳定性好，制备过程简单，采用该溶胶制备钇钡铜氧高温超导薄膜，可使热处理工艺时间显著缩短，工艺重复性提高，该方法可用于制备大面积YBCO薄膜，获得的YBCO膜孔隙率低，表面光洁度好，具有良好的超导特性。

制备^[1]

一种氧化钇转化成醋酸钇晶体的方法，包括如下步骤：

A、将分析纯冰醋酸与去离子水按体积比1：1泵入反应釜中，搅拌均匀并加热至沸腾；

B、转动搅拌桨并将称量好的氧化钇缓缓加入反应釜，氧化钇加入量与醋酸的摩尔比为1：3.9；

C、完全反应后，加热液料至110℃-125℃时停止加热，使反应釜内液料自然冷却结晶；

D、当液料温度冷却至50℃以下，搅拌桨停止搅拌，将液料排放到过滤箱中并滤去液体；

E、将滤去液体的反应物放入离心脱水机脱水25至30分钟；

F、将脱水后的反应物晾在无尘间自然蒸发直到醋酸钇的稀土总量（REO）≥33%。

主要参考资料

[1] CN201210085625.3氧化钇转化成醋酸钇晶体的方法

[2] CN201310342036.3高分子辅助含氟溶液制备高温超导薄膜的方法

[3] CN200510096392.7钇钡铜氧超导薄膜的溶胶及其制备高温超导薄膜的方法