Lanthaanoxide poederis een anorganische verbinding met CAS 1312-81-8 en chemische formule La2O3. Het verschijnt meestal als een wit poeder, onoplosbaar in water, maar oplosbaar in zuren en basen, en vormt het overeenkomstige zout. De deeltjesgrootte varieert gewoonlijk van enkele nanometers tot enkele honderden nanometers, en heeft een hoog specifiek oppervlak. Dit uiterlijkkenmerk zorgt ervoor dat lanthaanoxide bij veel toepassingen goede prestaties vertoont. De dichtheid bedraagt ongeveer 5,0 g/cm3. Deze hogere dichtheid duidt op de hoge dichtheid en stabiliteit, wat gunstig is bij de materiaalvoorbereiding en -verwerking. Het is een halfgeleidermateriaal waarvan de geleidbaarheid wordt beïnvloed door de kristalstructuur en stoichiometrische verhouding. De soortelijke weerstand neemt af bij toenemende temperatuur en vertoont een goede geleidbaarheid. Deze elektrische eigenschap zorgt ervoor dat lanthaanoxide op grote schaal wordt gebruikt in gebieden zoals elektronische apparaten en opto-elektronische apparaten. Het heeft een goede biocompatibiliteit en kan op biomedisch gebied worden gebruikt. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt als medicijndrager en medicijnafgiftemateriaal, maar ook op gebieden zoals biologische beeldvorming en weefselmanipulatie. Deze biocompatibiliteit zorgt ervoor dat het brede toepassingsmogelijkheden heeft op het gebied van biomedische technologie.
|
Chemische formule |
La2O3 |
|
Exacte massa |
326 |
|
Moleculair gewicht |
326 |
|
m/z |
326 (100.0%) |
|
Elementaire analyse |
La, 85,27; O, 14.73 |
|
|
|
Smeltpunt 2315 graden C, Kookpunt 4200 graden C, Dichtheid 6,51 g/ml bij 25 graden C (lit.), Vlampunt 4200 graden C, Opslagomstandigheden geen beperkingen, Morfologie nanopoeder, Kleur wit tot geel, Soortelijk gewicht 6,51, PH-waarde 9,0 (50 g/l, H2O, 20 graden) (slurry), Wateroplosbaarheid, Gevoeligheid hygroscopisch, Merck 14.5363, stabiel
Lanthaanoxide poeder, als een belangrijk zeldzaam aardoxide, heeft onvervangbare waarde bewezen op tientallen gebieden zoals optische materialen, elektronica-industrie, nieuwe energie, milieubescherming en biogeneeskunde vanwege zijn unieke optische, elektrische, katalytische en thermische stabiliteit. Het volgende vat systematisch de toepassingsscenario's en technologische doorbraken samen vanuit acht dimensies.
De belangrijkste doorbraak van lanthaanoxide in vaste- batterijen, waterstofenergieopslag en fotovoltaïsche zonne-energie stimuleert de evolutie van de energietechnologie naar hogere efficiëntie en veiligheid.
Elektrolyt van lithiumbatterijen in vaste toestand
Lanthaanoxide op nanoschaal (deeltjesgrootte<50 nm) is doped as a functional filler into sulfide solid electrolytes (such as Li ∝ PS ₄), which can form fast lithium ion transport channels at grain boundaries, increasing the ion conductivity from 10 ⁻⁴ S/cm to 10 ⁻² S/cm, and reducing the electrode electrolyte interface impedance from 1000 Ω· cm ² to below 100 Ω· cm ². The solid-state battery produced by Toyota in 2025 adopts this technology, with an energy density of 400 Wh/kg and a charging time shortened to 10 minutes.
Materialen voor de opslag van waterstofenergie
Op magnesium gebaseerde legeringen gedoteerd met lanthaanoxide (La ₀ ₅Mg₂. De waterstofopslagcapaciteit van ₅ Ni kan 3,8 gew.% bereiken bij 300 graden, wat 50% hoger is dan puur magnesium, en de waterstofabsorptie- en afgiftekinetiek is aanzienlijk verbeterd, waardoor wordt voldaan aan de vraag naar snel opladen en vrijkomen van waterstof in tankstations voor brandstofcelvoertuigen.
Perovskiet-zonnecellen
De elektronentransportlaag van titaniumdioxide (TiO₂) gemodificeerd met lanthaanoxide kan de foto-elektrische conversie-efficiëntie van perovskietcellen verhogen van 22% naar 25%, terwijl de levensduur van het apparaat wordt verlengd van 1000 uur naar 5000 uur, wat doorbraken in de fotovoltaïsche technologie richting lage kosten en hoge stabiliteit bevordert.
De sterke alkaliteit en zuurstofvacature-eigenschappen van lanthaanoxide maken het uitstekend bij de zuivering van auto-uitlaatgassen, industriële katalyse en organische synthese.
Driewegkatalysator voor auto-uitlaatgassen
De Pt Pd Rh-katalysator waarmee is gedoteerdlanthaanoxide poederkan de conversie-efficiëntie van CO, HC en NOx verhogen tot respectievelijk meer dan 99%, 98% en 95%, terwijl de ontstekingstemperatuur wordt verlaagd van 250 graden naar 180 graden, waardoor wordt voldaan aan de Nationale VI-emissienorm. Tegen 2025 zal de mondiale vraag naar lanthaanoxide op de markt voor autokatalysatoren 12.000 ton bereiken, goed voor 40% van het totale verbruik.
Oxidatieve koppeling van methaan om ethyleen te produceren
De bifunctionele La ₂ O ∝ - Na ₂ O bifunctionele katalysator kan een methaanconversie van 30% en een ethyleenselectiviteit van meer dan 60% bij 800 graden bereiken, waardoor het energieverbruik met 40% wordt verminderd in vergelijking met traditionele stoomkraakprocessen, wat een laag-koolstofproductietraject voor de ethyleenindustrie oplevert.
CO₂-hydrogenering om methanol te produceren
De koper-zinkaluminium (Cu Zn Al)-katalysator gemodificeerd met lanthaanoxide kan een single-pass conversiepercentage van 35% voor CO₂ en een methanolselectiviteit van 90% bereiken bij 250 graden en 5 MPa, wat belangrijke materiële ondersteuning biedt voor de technologie voor koolstofafvang en -gebruik (CCU).
Dankzij de adsorptieprestaties en fotokatalytische activiteit van lanthaanoxide speelt het een belangrijke rol bij de behandeling van afvalwater, luchtzuivering en bodemsanering.
Fotokatalytische afbraak van organische verbindingen
De La ₂ O ∝/TiO ₂-composietkatalysator bereikt een afbraaksnelheid van meer dan 99% voor Rhodamine B onder bestraling met zichtbaar licht, en de kwantumefficiëntie wordt verhoogd tot 15%, wat 5 keer hoger is dan zuiver TiO ₂. Het kan worden gebruikt voor de diepe behandeling van druk- en verfafvalwater en farmaceutisch intermediair afvalwater.
Controle van de luchtverontreiniging
De op mangaan gebaseerde katalysator gedoteerd met lanthaanoxide (La-Mn-O) kan de efficiëntie van de NOx-omzetting naar N ₂ verhogen tot 95% bij 200 graden, terwijl de productie van N ₂ O-nevenproducten onder de 0,5% wordt gehouden, waardoor wordt voldaan aan de ultra- lage emissie-eisen van de staal- en cementindustrie.
SynthetischLanthaanoxide poeder:
De extractiemethode voor het synthetiseren van lanthaanoxide is een proces voor het scheiden van lanthaan uit oplossingen van zeldzame aardnitraat. Door het gebruik van geschikte extractiemiddelen en daaropvolgende verwerkingsstappen wordt lanthaan met succes gescheiden van andere zeldzame aardelementen.
Voorbereiding van grondstoffen
De grondstof van deze methode is een zeldzame aardnitraatoplossing behandeld met ceriumverwijdering, die ongeveer 50% La2O3, sporenhoeveelheden CeO2, 6-7% Pr6O11 en 30% Nd2O3 bevat. Om de oplossing te bereiden, is het noodzakelijk om zeldzame aardoxiden te laten reageren met salpeterzuur om overeenkomstige zeldzame aardnitraten te genereren. De specifieke chemische reactieformule is als volgt:
La2O3 + 6HNO3→ 2La(NEE3)3 + 3H2O
CeO2 + 4HNO3→ Ce(NEE3)4 + 2H2O
Pr6O11 + 22HNO3→ 6Pr(NEE3)3 + 11H2O
Nd2O3 + 6HNO3→ 2Nd(NR3)3 + 3H2O
Voorbereiding van de oplossing
Meng de verkregen zeldzame aardnitraten in een bepaalde verhouding om Σ te bereiden. Een zeldzame aardnitraatoplossing van 320-330 g/l Rxoy. De specifieke bereidingsmethode is om verschillende zeldzame aardnitraten te wegen in overeenstemming met de vereiste verhouding, ze toe te voegen aan gedeïoniseerd water, ze volledig te roeren en op te lossen, vervolgens de pH-waarde op neutraal aan te passen en uiteindelijk het volume op het vereiste volume te fixeren.
Extractie scheiding
Voor extractie en scheiding werden het neutrale fosfine-extractiemiddel dimethylmethylfosfonaat (P350) en het P350-kerosinesysteem gebruikt. Het principe van extractiescheiding is het benutten van het verschil in oplosbaarheid van verschillende zeldzame aardelementen in het extractiemiddel, en het bereiken van de scheiding van lanthaan van andere zeldzame aardelementen door extractie in meerdere- fasen. De specifieke extractie- en scheidingsstappen zijn als volgt:
(1) Meng de bereide zeldzame aardnitraatoplossing met het P350-kerosinesysteem, roer grondig en laat het extractiemiddel volledig in contact komen met de oplossing.
(2) Na een bepaalde tijd zullen de lanthaanionen in het extractiemiddel een complexeringsreactie met P350 ondergaan, waarbij een complex wordt gevormd dat oplosbaar is in kerosine, terwijl andere zeldzame aardionen in de waterfase achterblijven. De specifieke chemische reactieformule is als volgt:
La(NEE3)3 + 3C3H9O3P → La(C3H9O3P)3 + 3HNO3
Wassen en omgekeerde extractie
Om andere zeldzame aardionen en onzuiverheidionen uit de kerosinefase te verwijderen, is het noodzakelijk om de kerosinefase te wassen en omgekeerd te extraheren. De specifieke was- en omgekeerde extractiestappen zijn als volgt:
(1) Was de kerosinefase met gedeïoniseerd water om andere zeldzame aardionen en onzuiverheidionen uit de waterfase te verwijderen.
(2) Gebruik verdund salpeterzuur om de gewassen kerosinefase omgekeerd te extraheren, waardoor lanthaanionen terug naar de waterfase kunnen worden overgebracht, terwijl andere zeldzame aardionen in de kerosinefase achterblijven. De specifieke chemische reactieformule is als volgt:
La(C3H9O3P)3 + 3HNO3→ La(NEE3)3 + 3C3H9O3P
Neutralisatie van ammoniak en precipitatie van oxaalzuur
De verkregen lanthaannitraatoplossing wordt onderworpen aan een ammoniakneutralisatiebehandeling om de pH-waarde te verhogen tot 8-9, en vervolgens wordt ammoniumoxalaat toegevoegd voor precipitatie. De specifieke chemische reactieformule is als volgt:
La(NEE3)3 + NH4OH → La (OH)3↓+ NH4NEE3
La(OH)3 + H2C2O4→ LaC2O4 ↓+ 3H2O
Filtering en verbranding
Filtreer het verkregen lanthaanoxalaatprecipitaat om onzuiverheidionen uit de oplossing te verwijderen. Vervolgens wordt het gefilterde lanthaanoxalaatprecipitaat onderworpen aan een verbrandingsbehandeling om het eindproduct van lanthaanoxide te verkrijgen. De specifieke chemische reactieformule is als volgt:
LaC2O4→ La2O3 + CO2↑+CO↑
Bovenstaande zijn de gedetailleerde stappen en overeenkomstige chemische reactieformules van deze methode. Via deze methode kan lanthaan met succes worden gescheiden van andere zeldzame aardmetalen en kunnen hoog-zuivere lanthaanoxideproducten worden verkregen.
Populaire tags: lanthaanoxidepoeder cas 1312-81-8, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop