铽在十五种稀土元素中属于中、重稀土,在地壳中含量很低,仅为,即便是在含铽高的高钇离子型重稀土矿中,铽的含量也仅占总稀土的%。一般的中钇富铕料中铽的含量在%,至于以轻稀土为主的我国北方矿中铽的含量在总稀土中的含量不足%。正是由于铽的稀缺和贵重,因而其应用领域相当局限,但是,随着电子信息产业的迅猛发展,铽基稀土的新型功能材料应运而生,铽的许多优异特性使其成为新型功能材料中的一员,并且在某些领域中处于其它材料无可取代的地位。由于铽稀少,所以价格昂贵,且制备高品位铽较为困难,因此,人们迫切希望找到一种制备成本低的方法。氧化铽化学式Tb2O3。分子量。白色立方系固体。不溶于水、碱溶液,易溶于稀酸。水悬浮液呈碱性,在空气中能吸收二氧化碳生成碱式碳酸盐。制法:将氢氧化铽加热分解,或由金属铽在空气中燃烧,常生成高氧化态的铽氧化物,再用还原剂进行还原可得。氧化铽可用作磷光体激活剂。
氧化铽作为一种主要的功能材料,用于制作金属铽,磁光玻璃、荧光粉、磁光贮存材料,化工添加剂等。
1)制备一种磁光氧化铽透明陶瓷。先将氧化铽微米粉体加入硝酸中溶解形成Tb(NO3)3,加水稀释得Tb(NO3)3溶液;再将(NH4)2SO4加入到稀释后的Tb(NO3)3溶液中得母液;然后用沉淀剂滴加到母液中搅拌,至母液的pH值为~;继续搅拌,静止陈化;过滤得到的沉淀物,将沉淀物冲洗、干燥、研磨过筛、煅烧;成型;真空热压烧结得到磁光氧化铽透明陶瓷。本发明均是在较低的烧结温度下制备出磁光氧化铽陶瓷,经济节能效果明显。采用真空热压烧结的方法,很好的控制了气孔的排出,不至于烧结生长太快,导致气孔被包裹到晶粒的内部,真空还原状态下很好的控制Tb离子的价态统一,陶瓷致密度高、晶粒尺寸小、尺寸分布均匀,磁光性能好。
2)制备一种氧化铽组装碳纳米管复合材料,将氧化铽溶于浓硝酸中,制备硝酸铽晶体,室温下,碳纳米管加入在含有硝酸铽的浓硝酸中,超声分散,在120~140℃的油浴中回流3~8小时,当被回流的混合液温度降到室温时,用15~70mol/L的可溶性碱进行滴定,滤膜过滤,洗涤、在60~100℃下干燥5~12小时;在惰性气氛中,从室温升至250℃,在250℃保持1~2小时后,再升温至400~700℃,保持~3小时,冷却至室温,即为三氧化二铽组装的碳纳米管复合材料。本发明方法简单,具有良好的催化性、电性能和光学性能,在催化剂、传感器、纳米光电子器件等领域具有良好的应用前景。
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