铝酸钇

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铝酸钇 基本信息

中文名称:
铝酸钇 
中文别名:
铝酸钇;
氧化铝钇 
英文名称:
pentaaluminium triyttrium dodecaoxide
英文别名:
YTTRIUM ALUMINUM OXIDE;
Aluminum yttrium oxide,YAG,Yttrium aluminum garnet;
YAG;
Yttriumaluminiumoxide;
ALUMINUM YTTRIUM OXIDE;
Yttriumaluminate;
Yttriumorthoaluminate;
aluminumyttriumoxide(al5y3o12);
Yttrium aluminum oxide (REO);
YTTRIUM ALUMINUM GARNET;
ALUMINIUMYTTRIUMOXIDE 
CAS No.:
12005-21-9
分 子 式:
Al5O12Y3
分 子 量:
593.62
精确分子量:
598.60300
PSA:
173.48000
MDL:
MFCD00213958
EINECS:
234-465-8
分子结构式:
SDS:
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铝酸钇 制备方法及用途

制备方法

除了钇的化合物外,其他的化学药品都是试剂级的。醋酸钇和硝酸钇可以由高纯的氧化钇来制备,以避免稀土杂质的荧光干扰。Y3Al5O12可以由下列三种方法之一来制备。1.醇盐 醋酸盐法。在这种方法中,异丁醇铝和醋酸钇发生聚合反应。烷氧基铝溶解在异丁醇中,80~90℃剧烈搅拌下逐滴滴入醋酸钇水溶液中,持续加热,同样温度下溶液形成胶体。120℃干燥凝胶。2.硝酸盐法。以3∶5的比例混合1mol/L硝酸钇溶液和1mol/L硝酸铝溶液,80℃干燥混合溶液。为了使硝酸盐分解并且排除氧化氮气体必须在通风橱中逐步加热干燥产物到300℃。3.均匀沉淀法。在1mol/L尿素溶液中加入1mol/L硝酸钇和1mol/L硝酸铝溶液。金属溶液和尿素溶液的体积比大约为1∶20(为了保证尿素大大过量)。90℃加热混合物,通过尿素的热分解使金属离子以氢氧化物的形式共同沉淀下来。溶液最后的pH值约等于8。pH 7~11都可以使计量比例的铝离子和钇离子共沉淀。离心分离沉淀,120℃下干燥。用这三种方法制备的产物都应该在乳钵中研磨,然后在500℃下加热5h使转化成氧化物。4.采用高温固相反应制备YAG时,即使在1500℃的高温下仍有中间相YAP(YAlO3)和YAM(Y4Al2O9)及剩余的Al2O3存在。得到的产品易成块状。需要研磨后才能使用。难以达到满意的粒度。而实际应用的发光材料,应具有较高的化学纯度(可得到最佳颜色和亮度)、均匀和适当的粒度(提高荧光屏的分辨度)。助熔剂BaF2对YAG合成的影响:在1500℃下,不加BaF2得到的产物中含有Y2O3、Al2O3、YAM、YAP及YAG;加BaF2后,1200~1300℃合成得到的产物存在上述五种物相及BaF2,只有当温度>1500℃时才得到YAG及少量BaF2。利用软化学方法,在1220℃下,以BaF2为助熔剂,得到了只含有极少量的α Al2O3和BaF2的YAG。此方法的反应温度比常规低300℃,生成产品的纯度高且颗粒度小。用硫酸盐溶液合成YAG:在溶液中加入尿素,利用尿素在水中缓慢水解产生的OH-来调节溶液的pH值。在适当的温度下用Al(OH)3作为籽晶加快氢氧化钇的沉淀速度,反应生成的粉末经后处理,加热到1220℃即可得到产品。将氧化物用稀硫酸溶解,配成适当浓度的Al2(SO4)3、Y2(SO4)3溶液;用Al2(SO4)3溶液制作高纯Al(OH)3,在定量Y2(SO4)3溶液中加入一定比例的尿素,用恒温磁力搅拌器加热到80℃,当溶液pH值接近55时,按化学计量加入适量的Al(OH)3,使得溶液pH值迅速升高,Y(OH)3沉淀立即产生,它与Al(OH)3均匀混合生成共沉淀,沉淀冷却后离心、洗涤(用异丙醇)、过滤、在120℃下烘干10h,成为YAG前驱粉末;将YAG前驱粉末在1220℃下高温分解1h,冷却后取出样品。

合成制备方法

除了钇的化合物外,其他的化学药品都是试剂级的。醋酸钇和硝酸钇可以由高纯的氧化钇来制备,以避免稀土杂质的荧光干扰。Y3Al5O12可以由下列三种方法之一来制备。

1.醇盐醋酸盐法。在这种方法中,异丁醇铝和醋酸钇发生聚合反应。烷氧基铝溶解在异丁醇中,80~90℃剧烈搅拌下逐滴滴入醋酸钇水溶液中,持续加热,同样温度下溶液形成胶体。120℃干燥凝胶。

2.硝酸盐法。以3∶5的比例混合1mol/L硝酸钇溶液和1mol/L硝酸铝溶液,80℃干燥混合溶液。为了使硝酸盐分解并且排除氧化氮气体必须在通风橱中逐步加热干燥产物到300℃。

3.均匀沉淀法。在1mol/L尿素溶液中加入1mol/L硝酸钇和1mol/L硝酸铝溶液。金属溶液和尿素溶液的体积比大约为1∶20(为了保证尿素大大过量)。90℃加热混合物,通过尿素的热分解使金属离子以氢氧化物的形式共同沉淀下来。溶液最后的pH值约等于8。pH 7~11都可以使计量比例的铝离子和钇离子共沉淀。离心分离沉淀,120℃下干燥。

用这三种方法制备的产物都应该在乳钵中研磨,然后在500℃下加热5h使转化成氧化物。

4.采用高温固相反应制备YAG时,即使在1500℃的高温下仍有中间相YAP(YAlO3)和YAM(Y4Al2O9)及剩余的Al2O3存在。得到的产品易成块状。需要研磨后才能使用。难以达到满意的粒度。而实际应用的发光材料,应具有较高的化学纯度(可得到最佳颜色和亮度)、均匀和适当的粒度(提高荧光屏的分辨度)。

助熔剂BaF2对YAG合成的影响:在1500℃下,不加BaF2得到的产物中含有Y2O3、Al2O3、YAM、YAP及YAG;加BaF2后,1200~1300℃合成得到的产物存在上述五种物相及BaF2,只有当温度>1500℃时才得到YAG及少量BaF2。利用软化学方法,在1220℃下,以BaF2为助熔剂,得到了只含有极少量的αAl2O3和BaF2的YAG。此方法的反应温度比常规低300℃,生成产品的纯度高且颗粒度小。

用硫酸盐溶液合成YAG:在溶液中加入尿素,利用尿素在水中缓慢水解产生的OH-来调节溶液的pH值。在适当的温度下用Al(OH)3作为籽晶加快氢氧化钇的沉淀速度,反应生成的粉末经后处理,加热到1220℃即可得到产品。

将氧化物用稀硫酸溶解,配成适当浓度的Al2(SO4)3、Y2(SO4)3溶液;用Al2(SO4)3溶液制作高纯Al(OH)3,在定量Y2(SO4)3溶液中加入一定比例的尿素,用恒温磁力搅拌器加热到80℃,当溶液pH值接近55时,按化学计量加入适量的Al(OH)3,使得溶液pH值迅速升高,Y(OH)3沉淀立即产生,它与Al(OH)3均匀混合生成共沉淀,沉淀冷却后离心、洗涤(用异丙醇)、过滤、在120℃下烘干10h,成为YAG前驱粉末;将YAG前驱粉末在1220℃下高温分解1h,冷却后取出样品。

用途简介

铝酸钇 物化性质

密度:
4.56 g/mL at 25 °C(lit.)
存储条件/存储方法:

密封于阴凉干燥处。

稳定性相关:

遵照规格使用和储存则不会分解。

 硬度8.5,相对密度4.55。折射率1.833,色散0.028。

其它信息:

1.       性状:绿色晶体,3~12mm的熔体颗粒。

2.       密度(g/mL,25/4℃): 4.55

3.       相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):无可用

4.       熔点(ºC):无可用

5.       沸点(ºC,常压):无可用

6.       沸点(ºC,5.2kPa): 无可用

7.       折射率: 无可用

8.       闪点(ºC): 无可用

9.       比旋光度(º):无可用

10.    自燃点或引燃温度(ºC):无可用

11.    蒸气压(kPa,25ºC):无可用

12.    饱和蒸气压(kPa,60ºC):无可用

13.    燃烧热(KJ/mol):无可用

14.    临界温度(ºC):无可用

15.    临界压力(KPa):无可用

16.    油水(辛醇/水)分配系数的对数值:无可用

17.    爆炸上限(%,V/V):无可用

18.    爆炸下限(%,V/V): 无可用

19.    溶解性:无可用

铝酸钇 安全信息

WGK_Germany:
3
德国有关水污染物质的分类清单

铝酸钇 毒理性

生态数据:

该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。

铝酸钇 分子结构与计算化学数据

分子结构数据

1、摩尔折射率:无可用

2、   摩尔体积(cm3/mol): 无可用

3、   等张比容(90.2K):无可用

4、   表面张力(dyne/cm):无可用

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:3

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积3

7.重原子数量:5

8.表面电荷:0

9.复杂度:0

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:5

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