100587-90-4 / 醋酸鑭

【背景及概況】^[1][2][3]

稀土主要有鑭La、鈰Ce、鐠Pr等17種元素組成。稀土材料的純度、比表面積、形貌、粒度分布等物理性能對其應用影響很大，材料中的非稀土金屬雜質具有強烈的猝滅作用，對熒光粉的發光性能有嚴重影響；光學玻璃的光學性能因氧化鑭中含有少量重金屬雜質而受到嚴重影響：因此，非稀土金屬雜質與稀土元素的分離問題，特別是分離痕量非稀土金屬雜質問題，越來越受到稀土科研、生產廠家和用戶的高度重視。實驗發現稀土元素鑭具有類似于鈣的化學性質，被稱為“超級鈣”，是有效的細胞鈣結合位點的競爭劑，與鈣相比，這種結合的可逆性較小，鑭可選擇性的在細胞膜位點上代替或取代鈣離子，從而阻止鈣內流和外流。

醋酸鑭化學式C₆H₁₁LaO₇，分子量334.05300，熔點110℃，相對密度1.640。生化研究；用于制造催化劑。一定劑量的醋酸鑭可以明顯減弱血管鈣化，其機制可能是鑭離子是有效的細胞及組織鈣結合位點的競爭劑，它與鈣離子競爭發揮抑制鈣化的作用；也可能部分是通過抗氧化應激的方式發揮作用。

如果吸入，請將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫；如果眼晴接觸，應分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應立即就醫。

【制備】^[1]

1. 以氧化鑭為原料制備醋酸鑭

取一定量冰醋酸，用超純水稀釋；將氧化鑭緩慢加入到冰醋酸溶液中，加熱至一定溫度，控制體系pH＝5.8，保溫一段時間后，氧化鑭完全溶解到冰醋酸溶液中，而氧化鑭與空氣中的水和二氧化碳反應生成的過氧碳酸鑭留在渣中，過濾使二者分開。濾液經加熱濃縮，冷卻至醋酸鑭過飽和析出，雜質元素留在母液中。母液集中后回收其中鑭元素。化學反應式如下：

2. 以碳酸鑭為原料制備醋酸鑭

取一定量冰醋酸，用超純水稀釋；將碳酸鑭緩慢加入到冰醋酸溶液中，加熱至一定溫度，控制體系pH＝5.8，保溫一段時間后，碳酸鑭完全溶解進入溶液，錳等雜質留在渣中，過濾使二者分開；濾液經加熱濃縮，冷卻至醋酸鑭過飽和溶液析出純凈醋酸鑭晶體，雜質元素留在母液中。母液集中后回收其中鑭元素。化學反應式為：

3. 以氯化鑭料液為原料制備醋酸鑭

取一定量氯化鑭料液，用超純水稀釋，加熱，將碳酸氫銨緩慢加入其中，控制體系 pH＝6.8，保溫一段時間后，得到碳酸鑭沉淀和含有錳等雜質元素的母液，過濾使二者分開。取一定量冰醋酸，用超純水稀釋，將上述碳酸鑭緩慢加入到冰醋酸溶液中，加熱并保溫一段時間后，碳酸鑭全部溶解進入溶液。溶液經加熱濃縮，冷卻后有醋酸鑭晶體析出，少量雜質元素留在母液中。母液集中后回收其中鑭元素。化學反應式為：

【應用】^[3][4]

醋酸鑭是一種重要的工業原料，用于汽車尾氣凈化、催化劑、特種陶瓷等，有著非常廣闊的應用前景。應用功能舉例如下：

一種石英砂負載鈦酸鑭光催化劑，主要是由：6~15 mL無水乙醇、1~5 mL無水甲醇、1~6 mL丙酮、1~3 mL鈦醇鹽、0.5~2 mL導向劑、7~15 mL蒸餾水、0.6~2 g醋酸鑭、5~10 g醋酸銨、1 ~7 mL冰醋酸、0.5~3 mL丁二醇和0.3~3 g石英砂制作而成的。石英砂的顆粒尺寸為0.3~10 μm。

制備方法主要包括以下步驟：

1）前驅體配制：量取6~15 mL無水乙醇、1~5 mL無水甲醇和1~6 mL丙酮于100 mL燒杯中，將燒杯放于磁力攪拌器上，在充分攪拌下加入1~3 mL鈦醇鹽和0.5~2 mL導向劑，然后繼續攪拌10 min達到完全溶解，形成鈦醇鹽溶液。

另取100 mL燒杯1只，加入7~15 mL蒸餾水，再加入0.6~2 g醋酸鑭并使之充分溶解，然后加入5~10 g醋酸銨和1~7 mL冰醋酸，在磁力攪拌器上攪拌20 min完全溶解形成透明溶液，為醋酸鑭溶液。在磁力攪拌器上，攪拌下將鈦醇鹽溶液滴入醋酸鑭溶液中，然后加入0.5~3 m丁二醇，繼續攪拌20min完全溶解，形成最終透明溶液。

2）負載和熱處理：向前述最終透明溶液中加入0.3~3 g 石英砂，石英砂的顆粒尺寸為0.3~10 μm。將燒杯置于磁力攪拌恒溫水浴鍋內，在50~90 ℃條件攪拌20~60 min后形成淡黃色凝膠。將淡黃色凝膠置于鼓風干燥箱內，在105~125 ℃干燥5-15 h達到完全脫水，取出后在瓷研缽中研磨成粉末，粉末粒徑為0.1~2 μm。將粉末轉移至30 m瓷堝鍋，并放置于程控箱式電爐中從室溫開始以2~10 ℃/min的升溫速率將熱處理溫度升至煅燒溫度，并保持煅燒溫度1~10 h，所述的煅燒溫度在600~900 ℃之間。待材料冷卻至室溫后，再次在瓷研缽中研磨成粉末，粉末的粒徑為0.1~2 μm，即制得石英砂負載鈦酸鑭光催化劑。

【參考文獻】

[1] 喬軍， 侯睿恩， 王哲， 等. 醋酸鑭的制備及雜質元素控制試驗研究[J]. 濕法冶金， 2018， 1： 64-69.

[2] 周業波， 金少舉， 蔡嫣， 等. 醋酸讕 [La (Ac) 3] 對血管鈣化大鼠的保護作用及機制[J]. 中國動脈硬化雜志， 2007， 15(7)： 533-533.

[3] 桑曉云， 趙治華， 張文斌， 等. 制備醋酸鑭的清潔生產循環工藝研究[J]. 稀土， 2009， 30(1)： 90-92.

[4] 張文杰.一種石英砂負載鈦酸鑭光催化劑及其制備方法. CN201610336170.6，申請日2016-05-20