Samarium oksida, juga dikenal sebagai samarium trioksida, adalah senyawa logam anorganik dengan rumus molekul SM2O3. Itu muncul sebagai bubuk kuning muda dan tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam. Samarium trioksida terutama digunakan untuk persiapan samarium logam dan bahan dan katalis organik lainnya. Aplikasi terminalnya melibatkan elektronik, industri kimia, medis, komunikasi, pelapis, dll., Dan ruang permintaan pasar sangat luas berlaku di bidang elektronik, dapat digunakan dalam pembuatan komponen elektronik seperti kapasitor, resistor, induktor, resonator, serta perangkat magnetik seperti magnetis seperti magnetik; Di bidang rekayasa kimia, dapat digunakan dalam pembuatan produk kimia seperti katalis redoks dan katalis retak katalitik, memainkan peran dalam meningkatkan laju reaksi dan selektivitas; Samarium trioksida adalah salah satu bahan baku utama untuk menyiapkan kristal laser yttrium aluminium (nd: yag) di bidang medis dan komunikasi.
|
Formula Kimia |
O3sm2 |
|
Massa yang tepat |
352 |
|
Berat molekul |
349 |
|
m/z |
354 (100.0%), 347 (65.9%), 349 (60.7%), 352 (58.8%), 349 (56.0%), 351 (51.7%), 348 (49.4%), 356 (42.5%), 350 (42.0%), 344 (34.0%), 350 (32.4%), 343 (27.7%), 352 (27.6%), 345 (25.5%), 342 (18.5%), 345 (18.2%), 347 (16.8%), 346 (15.7%), 346 (13.6%), 344 (13.5%), 346 (11.5%), 344 (10.4%), 339 (7.6%), 341 (7.0%), 340 (5.7%), 348 (4.5%), 342 (3.7%) |
|
Analisis unsur |
O, 13.76; Sm, 86. 24 |
|
|
|
|
Samarium oksida (SM2O3) adalah logam oksida anorganik dengan formula molekul SM ₂ O3. Tampaknya sebagai bubuk putih sedikit kekuningan dengan titik leleh 2325 derajat dan kepadatan 8,35 g/ml (25 derajat). Ini tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam, yang memberikan keuntungan unik dalam sintesis kimia dan persiapan material. Dalam industri, produk-produk dengan kemurnian tinggi terutama diperoleh dengan mengekstraksi monasit atau mineral tanah jarang campuran melalui ekstraksi atau metode ekstraksi pelarut, diikuti oleh langkah-langkah seperti pengurangan bubuk seng, presipitasi asam oksalat, dan kalsinasi.
Persiapan logam samarium dan penerapannya di industri nuklir
Produksi Samarium Logam
Samarium trioksida adalah prekursor utama untuk persiapan samarium logam. Dapat direduksi menjadi samarium logam dengan metode reduksi termal kalsium (Ca+Sm ₂ O ∝ → 2SM+CAO) atau metode elektrolisis. Samarium logam digunakan sebagai bahan batang kontrol dalam reaktor nuklir karena penampang penyerapan neutron yang tinggi dapat menyesuaikan laju reaksi nuklir. Misalnya, batang kontrol paduan Samarium tungsten digunakan dalam reaktor cepat eksperimental China.
Bahan pelindung neutron
Bubuk samarium trioksida dapat tertanam dalam beton atau polimer untuk digunakan dalam lapisan pelindung reaktor nuklir. Bagian melintang penyerapan neutron termal mencapai 4080 target EN (1 target en =10 ⁻² ⁸ m ²), yang secara efektif dapat menyerap neutron bocor dan memastikan keamanan radiasi.
Bahan Magnetik dan Komponen Elektronik
Samarium Cobalt Magnet Permanen
SMCO ₅ Bahan magnet permanen dapat disiapkan dengan mencampur SM ₂ o ∝ dengan bubuk kobalt dalam proporsi dan sintering. Bahan ini memiliki produk energi magnetik hingga 22 mgoe dan koersivitas 20 KOE, membuatnya cocok untuk lingkungan suhu tinggi seperti sensor mesin penerbangan. Misalnya, sistem kontrol sikap dari pesawat Boeing 787 menggunakan magnet samarium kobalt.
Sensor magnetik
Partikel SM ₂ O ∝ nanoscale dapat digunakan sebagai bahan penginderaan magnetik untuk menyiapkan sensor magnetik sensitivitas tinggi. Sensor magnetoresistance yang diproduksi oleh TDK Corporation di Jepang menggunakan anisotropi kristal magnetik SM ₂ O3 untuk mencapai deteksi yang tepat dari arah medan geomagnetik.
Keramik dan kapasitor elektronik
Multilayer Ceramic Capacitor (MLCC)
Keramik Barium Titanate (Batio) yang didoping dengan SM ₂ O ∝ memiliki konstanta dielektrik lebih dari 5000 dan peningkatan stabilitas suhu menjadi ± 15% (doping konvensional hanya ± 30%). "Samarium Doped X7R Capacitor" yang dikembangkan oleh Murata Manufacturing telah banyak digunakan di sirkuit RF Stasiun Base 5G.
Varistor
ZnO SM ₂ O3 Keramik Komposit memiliki karakteristik arus tegangan nonlinier dan digunakan untuk perangkat perlindungan tegangan berlebih. Dalam catu daya driver LED Philips LIGHT, jenis varistor ini digunakan untuk mencapai perlindungan lonjakan petir.
Kaca khusus dan bahan optik
Kaca penyerap inframerah
Ketika jumlah doping Sm ₂ o ∝ dalam gelas kalsium natrium mencapai 0. 5-2 wt%, ia dapat menyerap cahaya di pita inframerah tengah 3-5 μ m. "Samarium Glass" yang diproduksi oleh Schott GmbH di Jerman digunakan untuk penutup kokpit tempur dan memiliki fungsi perlindungan matahari dan pelindung elektromagnetik.
Bahan baku kristal laser
Sebagai ko -dopan dalam neodymium doped yttrium aluminium garnet (ND: YAG) kristal laser, ion SM ³ ⁺ dapat meningkatkan resistensi kristal terhadap ambang kerusakan cahaya. Laser industri tingkat kilowatt yang diproduksi oleh perusahaan Amerika koheren memiliki media gain yang mengandung sm ₂ o ∝ coeded nd: yag crystal.
Aplikasi Katalisis dan Kimia
Katalis dehidrasi etanol
SM ₂ O3 dimuat ke pembawa - al ₂ O3 dan mengkatalisasi dehidrasi etanol untuk menghasilkan etilena pada 300 derajat, dengan tingkat konversi hingga 92%. "Katalis Berbasis Samarium" yang dikembangkan oleh Sinopec Shanghai Research Institute telah digunakan di pabrik percontohan untuk biomassa etanol untuk produksi etilena.
Pemurnian knalpot mobil
Sm ₂ o ∝ dan CEO ₂ oksida komposit dapat digunakan sebagai bahan penyimpanan oksigen (OSC) untuk meningkatkan efisiensi konversi no ₓ katalis terner (TWC). Konverter katalitik model hibrida Toyota Prius mengandung Sm ₂ o ∝ - CEO ₂ komponen komposit.
Teknologi Perbatasan dan Tren Pengembangan
Lapangan Nanomaterials
Tampilan Dot Quantum: SM ³ ⁺ DOPED CDSE Quantum Dots dapat memancarkan lampu merah 600 nm dengan hasil kuantum 85%. Piksel merah TV Samsung QD-OLED terbuat dari jenis materi ini.
Pengangkut obat: nanopartikel SM ₂ O3 mesopori (ukuran pori 2-5 nm) digunakan untuk pengiriman obat antikanker yang ditargetkan. Penelitian oleh Shanghai Institute of Ceramics, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok telah menunjukkan bahwa kapasitas pemuatan obatnya mencapai 28% dan memiliki biokompatibilitas yang baik.
Teknologi penyimpanan energi
Elektrolit baterai status padat: Sm ₂ o ∝ doped li ₇ la ∝ zr ₂ o ₁₂ (llzo) elektrolit padat, dengan konduktivitas ion lithium meningkat menjadi 1,2 × 10 ⁻⁴ s/cm (llzo konvensional adalah 1 × 10 ⁻⁴ s/cm). CATL telah melakukan pengujian sampel baterai yang relevan.
Aplikasi Remediasi Lingkungan
Pengolahan air limbah: SM ₂ O3/TIO ₂ Fotokatalis komposit dapat menurunkan asam perfluorooctanoc (PFOA). Sebuah studi oleh Sekolah Lingkungan di Universitas Tsinghua menunjukkan bahwa tingkat pemindahan PFOA mencapai 99,8% setelah 60 menit reaksi di bawah sinar ultraviolet.
Aplikasi Katalisis dan Kimia
Ukuran Pasar Global
Tren Pertumbuhan:
Menurut data dari Pusat Penelitian Industri Perbatasan Baru, pasar Global SM ₂ O ∝ diperkirakan akan mencapai 1,28 miliar yuan pada tahun 2023, dan diproyeksikan meningkat menjadi 1,85 miliar yuan pada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 6,2% pada tahun 2029.
Distribusi regional:
China menyumbang lebih dari 75% dari kapasitas produksi global (dengan produksi lebih dari 4000 ton pada tahun 2022), dengan perusahaan besar termasuk Northern Rare Earth dan Minmetals Group; Permintaan di Amerika Utara dan Eropa menyumbang lebih dari 40%, terutama digunakan dalam keramik elektronik dan industri nuklir.
Tantangan dan peluang teknis
Proses Pemurnian:
Persiapan SM ₂ O ∝ (lebih besar atau sama dengan 99,99%) masih bergantung pada metode pertukaran ion, yang mahal. "Proses kopling kristalisasi ekstraksi pelarut" yang dikembangkan oleh Changchun Yinghua Institute, Akademi Ilmu Pengetahuan Cina dapat mengurangi konsumsi energi sebesar 30%.
Risiko alternatif:
Dysprosium (Dy) oksida bersaing dengan SM ₂ O3 di beberapa medan material magnetik, tetapi SM ₂ O3 masih memiliki keuntungan dalam stabilitas suhu tinggi (suhu Curie 705 derajat).
Tag populer: Samarium oksida cas 12060-58-1, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, curah, untuk dijual