Оксид эрбия (III) - Erbium(III) oxide

Оксид эрбия[1]
Кристаллическая структура оксида эрбия
ErOPulver.jpg
Имена
Другие имена
Оксид эрбия, эрбия
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.031.847 Отредактируйте это в Викиданных
Характеристики
Э2О3
Молярная масса382,56 г / моль
Внешностьрозовые кристаллы
Плотность8,64 г / см3
Температура плавления 2344 ° С (4251 ° F, 2617 К)
Точка кипения 3290 ° С (5950 ° F, 3560 К)
не растворим в воде
+73,920·10−6 см3/ моль
Структура
Кубический, cI80
Иа-3, №206
Термохимия
108,5 Дж · моль−1· K−1
155,6 Дж · моль−1· K−1
−1897.9 кДж · моль−1
Родственные соединения
Другой анионы
Хлорид эрбия (III)
Другой катионы
Оксид гольмия (III), Оксид тулия (III)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Оксид эрбия (III), синтезируется из металлического лантаноида эрбий. Частично он был изолирован Карл Густав Мосандер в 1843 г. и впервые получен в чистом виде в 1905 г. Жорж Урбен и Чарльз Джеймс.[2] Имеет розовый цвет с кубической кристаллической структурой. Оксид эрбия при определенных условиях также может иметь гексагональную форму.[3]

Реакции

Эрбий легко горит с образованием оксида эрбия (III):

Образование оксида эрбия осуществляется по реакции 4 Er + 3 O2 → 2 Er2О3.[4] Оксид эрбия не растворим в воде и растворим в минеральных кислотах. Э2О3 легко поглощает влагу и углекислый газ из атмосферы.[3] Он может реагировать с кислотами с образованием соответствующих солей эрбия (III).

Например, с соляной кислотой оксид следует реакции Er2О3 + 6 HCl → 2 ErCl3 + 3 часа2O сформировать хлорид эрбия.

Характеристики

Одно интересное свойство оксидов эрбия - их способность преобразовывать фотоны вверх. Повышающее преобразование фотона происходит, когда инфракрасное или видимое излучение, свет с низкой энергией, преобразуется в ультрафиолетовое или фиолетовое излучение с более высокой энергией посредством многократной передачи или поглощения энергии.[5] Наночастицы оксида эрбия также обладают фотолюминесцентными свойствами. Наночастицы оксида эрбия могут быть сформированы с помощью ультразвука (20 кГц, 29 Вт · см−2) в присутствии многостенных углеродных нанотрубок. Наночастицы оксида эрбия, которые были успешно получены с помощью ультразвука, представляют собой карбоксиоксид эрбия, гексагональную и сферическую геометрию оксида эрбия. Каждый оксид эрбия, образованный ультразвуком, проявляет фотолюминесценцию в видимой области электромагнитного спектра при возбуждении на длине волны 379 нм в воде. Фотолюминесценция гексагонального оксида эрбия является долгоживущей и допускает переходы с более высокой энергией (4S3/2 - 4я15/2). Сферический оксид эрбия не испытывает 4S3/2 - 4я15/2 энергетические переходы.[6]

Использует

Приложения Er2О3 различаются из-за их электрических, оптических и фотолюминесцентных свойств. Наноразмерные материалы, легированные Er3+ представляют большой интерес, поскольку обладают особыми оптическими и электрическими свойствами, зависящими от размера частиц.[7] Материалы с наночастицами, легированными оксидом эрбия, могут быть диспергированы в стекле или пластике для демонстрационных целей, таких как мониторы. Спектроскопия Er3+ Электронные переходы в кристаллических решетках наночастиц в сочетании с формами, сформированными ультразвуком в водном растворе углеродных нанотрубок, представляют большой интерес для синтеза фотолюминесцентных наночастиц в «зеленой» химии.[6] Оксид эрбия - один из важнейших редкоземельных металлов, используемых в биомедицине.[8] Свойство фотолюминесценции наночастиц оксида эрбия на углеродных нанотрубках делает их полезными в биомедицинских приложениях. Например, наночастицы оксида эрбия могут быть модифицированы для распределения в водных и неводных средах для биоимиджинга.[7] Оксиды эрбия также используются в качестве диэлектриков затвора в полупроводниковых устройствах, поскольку они имеют высокую диэлектрическую проницаемость (10–14) и большую запрещенную зону. Эрбий иногда используется как раскраска для очки[9] и оксид эрбия также можно использовать в качестве горючего нейтронный яд за ядерное топливо.

Рекомендации

  1. ^ Лиде, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87 изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. С. 4–57. ISBN  978-0-8493-0594-8.
  2. ^ Аарон Джон Идэ (1984). Развитие современной химии. Courier Dover Publications. С. 378–379. ISBN  978-0-486-64235-2.
  3. ^ а б Singh, M.P; К.С. Такур; К Шалини; N Bhat; С.А. Шивашанкар (3 февраля 2003 г.). «Структурные и электрические характеристики пленок оксида эрбия, выращенных на Si (100) методом химического осаждения из газовой фазы при низком давлении». Письма по прикладной физике. 83 (14): 2889. Дои:10.1063/1.1616653. Архивировано из оригинал 8 июля 2012 г.. Получено 17 апреля, 2012.
  4. ^ Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки "эрбия" природы: руководство по элементам от А до Я. Оксфорд, Англия, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. стр.136–139. ISBN  978-0-19-850340-8.
  5. ^ «Наночастицы, легированные редкоземельными элементами, доказывают свою эффективность». SPIE. Получено 10 апреля, 2012.
  6. ^ а б Радзюк, Дарья; Андре Скиртач; Андре Гесснер; Майкл У. Кумке; Вэй Чжан; Гельмут Меохвальд; Дмитрий Щукин (24 октября 2011 г.). «Ультразвуковой подход для образования наночастиц оксида эрбия с переменной геометрией». Langmuir. 27 (23): 14472–14480. Дои:10.1021 / la203622u. PMID  22022886.
  7. ^ а б Ричард, Шепс (12 февраля 1996 г.). «Аппаратные лазерные процессы» (PDF). Прогресс в квантовой электронике. 20 (4): 271–358. Дои:10.1016/0079-6727(95)00007-0.
  8. ^ Андре, Скиртах; Альмудена Хавьер; Оливер Креф; Карен Колер; Алисия Альберола; Гельмут Мохвальд; Вольфганг Парак; Глеб Сухоруков (2006). «Вызванное лазером высвобождение инкапсулированных материалов внутри живых клеток» (PDF). Энгью. Chem. Int. Эд. 38 (28): 4612–4617. Дои:10.1002 / anie.200504599. PMID  16791887. Получено 15 апреля, 2012.
  9. ^ Лиде, Дэвид (1998). Справочник по химии и физике. Бока, Ратон, Флорида: CRC Press. С. 4–57. ISBN  978-0849305948.