酸化ランタン粉末CAS 1312-81-8 および化学式 La2O3 を持つ無機化合物です。通常、白色の粉末として現れ、水には不溶ですが、酸および塩基には可溶で、対応する塩を形成します。その粒子サイズは通常数ナノメートルから数百ナノメートルの範囲にあり、高い比表面積を持っています。この外観特性により、酸化ランタンは多くの用途で優れた性能を発揮します。密度は約5.0g/cm3です。この高い密度は、その高密度と安定性を示しており、材料の準備と加工において有益です。これは、その導電率がその結晶構造と化学量論比によって影響を受ける半導体材料です。温度の上昇とともに抵抗率が減少し、良好な導電性を示します。この電気的特性により、酸化ランタンは電子デバイスや光電子デバイスなどの分野で広く使用されています。生体適合性に優れており、バイオメディカル分野でも使用可能です。たとえば、薬物担体や薬物放出材料としてだけでなく、生物学的イメージングや組織工学などの分野でも使用できます。この生体適合性により、生体医工学の分野で幅広い応用の可能性が期待されます。
|
化学式 |
La2O3 |
|
正確な質量 |
326 |
|
分子量 |
326 |
|
m/z |
326 (100.0%) |
|
元素分析 |
ラ、85.27;ああ、14.73 |
|
|
|
融点 2315 ℃、沸点 4200 ℃、密度 6.51 g/ml at 25 ℃ (lit.)、引火点 4200 ℃、保管条件制限なし、形態ナノパウダー、色白～黄色、比重 6.51、PH 値 9.0 (50 g/l、H2O、20 ℃) (スラリー)、水溶解度、吸湿性感度、Merck 14,5363、安定
酸化ランタン粉末は、重要な希土類酸化物として、その独特の光学的、電気的、触媒的、熱的安定性により、光学材料、エレクトロニクス産業、新エネルギー、環境保護、生物医学などの数十の分野でかけがえのない価値を実証しています。以下に、その応用シナリオと技術的ブレークスルーを 8 つの側面から体系的にまとめます。
全固体電池、水素エネルギー貯蔵、太陽光発電における酸化ランタンの重要な進歩により、より高い効率と安全性を目指したエネルギー技術の進化が推進されています。{0}
全固体リチウム電池電解液
ナノスケール酸化ランタン（粒子サイズ）<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.
水素エネルギー貯蔵材料
酸化ランタン (La ₀ ₅Mg₂) をドープしたマグネシウムベースの合金。 ₅ Ni の水素貯蔵容量は 300 度で 3.8 wt% に達し、これは純粋なマグネシウムより 50% 高く、水素の吸収と放出の反応速度が大幅に向上し、燃料電池自動車の給油所での急速な水素の充填と放出の需要を満たします。
ペロブスカイト太陽電池
酸化ランタンで修飾された二酸化チタン (TiO ₂) の電子輸送層は、ペロブスカイト電池の光電変換効率を 22% から 25% に高めると同時に、デバイスの寿命を 1000 時間から 5000 時間に延長し、低コストと高安定性に向けた太陽光発電技術のブレークスルーを促進します。
酸化ランタンは強アルカリ性と酸素空孔の特性を備えているため、自動車の排気浄化、工業用触媒、有機合成などに優れています。
自動車排気三元触媒-
Pt Pd Rh 触媒にドープ酸化ランタン粉末CO、HC、NOx の変換効率をそれぞれ 99%、98%、95% 以上に高めることができ、発火温度を 250 度から 180 度に下げ、国家 VI 排出基準を満たします。 2025年までに、自動車触媒市場における酸化ランタンの世界需要は12,000トンに達し、総消費量の40％を占めると予想されています。
メタンの酸化カップリングによるエチレンの生成
La ₂ O ∝ - Na ₂ O 二官能性触媒は、800 度で 30% のメタン転化率と 60% 以上のエチレン選択率を達成でき、従来の水蒸気分解プロセスと比較してエネルギー消費を 40% 削減し、エチレン産業に低炭素生産経路を提供します。-
CO ₂ の水素化によるメタノールの生成
酸化ランタンで修飾された銅亜鉛アルミニウム (Cu Zn Al) 触媒は、250 度、5 MPa で CO 2 のシングルパス転化率 35% とメタノール選択率 90% を達成でき、炭素回収・利用 (CCU) 技術の重要な材料サポートを提供します。
酸化ランタンの吸着性能と光触媒活性により、廃水処理、空気浄化、土壌浄化において重要な役割を果たしています。
有機化合物の光触媒分解
La 2 O ∝/TiO 2 複合触媒は、可視光照射下でローダミン B の 99% 以上の分解率を達成し、その量子効率は 15% に増加します。これは純粋な TiO 2 の 5 倍です。印刷・染色廃水や医薬品中間廃水の深部処理に使用できます。
大気汚染防止
酸化ランタン (La-Mn-O) をドープしたマンガンベースの触媒は、NOx の N₂ への変換効率を 200 度で 95% まで高めることができ、同時に生成物による N₂ O の生成を 0.5% 以下に制御し、鉄鋼およびセメント産業の超低排出要件を満たします。-
合成酸化ランタン粉末:
酸化ランタンを合成するための抽出法は、希土類硝酸塩溶液からランタンを分離するプロセスです。適切な抽出剤とその後の処理ステップを使用することにより、ランタンは他の希土類元素からうまく分離されます。
原料の準備
この方法の原料は、約 50% の La2O3、微量の CeO2、6 ～ 7% の Pr6O11、および 30% の Nd2O3 を含む、セリウム除去処理された希土類硝酸塩溶液です。溶液を調製するには、希土類酸化物と硝酸を反応させて、対応する希土類硝酸塩を生成する必要があります。具体的な化学反応式は以下の通りです。
ラ2O3 + 6HNO3→ 2La(NO3)3 + 3H2O
最高経営責任者（CEO2 + 4HNO3→Ce(NO3)4 + 2H2O
広報6O11 + 22HNO3→ 6Pr(NO3)3 + 11H2O
Nd2O3 + 6HNO3→ 2nd(いいえ3)3 + 3H2O
溶液の調製
得られた希土類硝酸塩を一定の割合で混合し、320～330g/l RxoyのΣA希土類硝酸塩溶液を調製する。具体的な調製方法は、各種希土類硝酸塩を必要な割合に秤量し、脱イオン水に加え、十分に撹拌して溶解させた後、pH値を中性に調整し、最終的に必要な容量に固定します。
抽出分離
抽出と分離には、中性ホスフィン抽出剤のメチルホスホン酸ジメチル (P350) と P350 灯油システムを使用しました。抽出分離の原理は、抽出剤中のさまざまな希土類元素の溶解度の違いを利用し、多段階の抽出を通じて他の希土類元素からランタンを分離することです。-具体的な抽出と分離の手順は次のとおりです。
(1) 調製した希土類硝酸塩溶液を P350 灯油システムと混合し、十分に撹拌し、抽出剤を溶液と完全に接触させます。
(2) 一定時間が経過すると、抽出剤中のランタンイオンは P350 と錯形成反応を起こし、灯油に可溶な錯体を形成しますが、他の希土類イオンは水相に残ります。具体的な化学反応式は以下の通りです。
ラ(いいえ3)3 + 3C3H9O3P→ラ(C3H9O3P)3 + 3HNO3
洗浄と逆抽出
灯油相から他の希土類イオンや不純物イオンを除去するには、灯油相を洗浄し、逆抽出する必要がある。具体的な洗浄および逆抽出の手順は次のとおりです。
(1) 灯油相を脱イオン水で洗浄し、水相から他の希土類イオンや不純物イオンを除去します。
(2) 希硝酸を使用して洗浄した灯油相を逆抽出し、ランタン イオンを水相に戻しますが、他の希土類イオンは灯油相に残ります。具体的な化学反応式は以下の通りです。
ラ(C3H9O3P)3 + 3HNO3→ラ(いいえ3)3 + 3C3H9O3P
アンモニアの中和とシュウ酸の沈殿
得られた硝酸ランタン溶液をアンモニア中和処理してｐＨを８〜９に上げた後、シュウ酸アンモニウムを加えて沈殿させる。具体的な化学反応式は以下の通りです。
ラ(いいえ3)3 +NH4オ→ラ(OH)3↓+NH4いいえ3
ラ(OH)3 + H2C2O4→ LaC2O4 ↓+ 3H2O
濾過と燃焼
得られたシュウ酸ランタン沈殿物を濾過して、溶液から不純物イオンを除去します。次に、濾過されたシュウ酸ランタン沈殿物を燃焼処理して、最終生成物である酸化ランタンを得る。具体的な化学反応式は以下の通りです。
LaC2O4→ラ2O3 +CO2↑+CO ↑
上記は、この方法の詳細な手順と対応する化学反応式です。この方法により、ランタンを他の希土類元素からうまく分離でき、高純度の酸化ランタン製品を得ることができます。-
人気ラベル: 酸化ランタン粉末 cas 1312-81-8、サプライヤー、メーカー、工場、卸売、購入、価格、バルク、販売用