Oxid thulia
Oxid thuliaNemovitosti
| Synonymum | thulium (III) oxid, thulium seskvioxid |
| Číslo CAS | 12036-44-1 |
| Chemický vzorec | Tm2O3 |
| Molární hmotnost | 385,866 g/mol |
| Vzhled | zelenobílé kubické krystaly |
| Hustota | 8,6 g/cm3 |
| Bod tání | 2 341 °C (4 246 °F; 2 614 K) |
| Bod varu | 3 945 °C (7 133 °F; 4 218 K) |
| Rozpustnost ve vodě | mírně rozpustný v kyselinách |
| Magnetická susceptibilita (χ) | +51 444·10−6 cm³/mol |
Vysoká čistotaOxid thuliaSpecifikace
| Velikost částic (D50) | 2,99 μm |
| Čistota (Tm2O3) | ≧99,99 % |
| TREO (Celkem oxidů vzácných zemin) | ≧99,5 % |
| RENečistotyObsah | ppm | Nečistoty jiné než REE | ppm |
| La2O3 | 2 | Fe2O3 | 22 |
| CEO2 | <1 | SiO2 | 25 |
| Pr6O11 | <1 | CaO | 37 |
| Nd2O3 | 2 | PbO | Nd |
| Sm2O3 | <1 | CL¯ | 860 |
| Eu2O3 | <1 | Zákon o záměru | 0,56 % |
| Gd2O3 | <1 | ||
| Tb4O7 | <1 | ||
| Dy2O3 | <1 | ||
| Ho2O3 | <1 | ||
| Er2O3 | 9 | ||
| Yb2O3 | 51 | ||
| Lu2O3 | 2 | ||
| Y2O3 | <1 |
【Balení】25 kg/pytel Požadavky: odolné proti vlhkosti, bez prachu, suché, větrané a čisté.
K čemu se používá prášek oxidu thulia (III) (Tm₂O₃)?
Oxid thulitý (Tm₂O3)Prášek je vysoce čistá sloučenina vzácných zemin, ceněná pro své jedinečné fotonické, jaderné a katalytické vlastnosti. Jako jeden z nejvzácnějších oxidů lanthanoidů umožňuje vývoj špičkových technologií v mnoha oborech:
1. Fotonika a optické inženýrství
- Komunikace z optických vláken:
✓ Erbiem a thuliem ko-dopované vláknové zesilovače (EDTFA)**: Rozhodující pro rozšíření zesílení z pásma C (1530–1565 nm) na pásmo L (1565–1625 nm) v systémech DWDM, čímž se zvyšuje kapacita telekomunikačních sítí na dlouhé vzdálenosti.
✓ Upkonverzní nanočástice: Tm³⁺-dopovaná vlákna ZBLAN (ZrF₄-BaF₂-LaF₃-AlF₃-NaF) pro konverzi světla z blízké infračervené na viditelné záření v biozobrazování a laserovém chlazení.
- Pevnolátkové lasery:
✓ Aktivně se používá v laserech s vlnovou délkou ~2 µm (Tm:YAG, Tm:YLF) pro:
- Lékařské aplikace (chirurgie asistovaná lidarem, ablace ledvinových kamenů)
- Atmosférické snímání (detekce vodní páry pomocí diferenciálního absorpčního lidaru)
2. Pokročilá syntéza materiálů
- Keramické inženýrství:
✓ Příměs pro oxid zirkoničitý stabilizovaný yttriem (YSZ) pro zvýšení lomové houževnatosti v tepelně bariérových povlacích (proudové motory, plynové turbíny).
✓ Stabilizátor z vysoce dielektrické keramiky pro vícevrstvé kondenzátory a MEMS zařízení.
- Speciální brýle:
✓ Upravuje index lomu v chalkogenidových sklech pro optiku ve střední infračervené oblasti (rozsah 3–5 µm).
✓ Zvyšuje radiační odolnost scintilačních skel pro detektory částicové fyziky.
3. Jaderná technologie
- Absorpce neutronů:
✓ Vysoký průřez záchytu tepelných neutronů (σ = 105 barnů) umožňuje použití v:
- Řídicí tyče pro tlakovodní reaktory (PWR)
- Kompozity pro stínění záření (hybridy Tm₂O₃-B₄C-epoxidů)
- Výroba radioizotopů:
✓ Prekurzor pro neutrony aktivovaný ¹⁷⁰Tm (t₁/₂ = 128,6 dní), používaný v:
- Kompaktní rentgenové zdroje pro přenosnou lékařskou/průmyslovou radiografii
- Kalibrační standardy pro gama spektroskopii
4. Biomedicínské technologie
- Nanostrukturované biosenzory:
✓ Nanočástice s jádrem a obalem Tm₂O₃@SiO₂ pro:
- Mapování mikroprostředí nádoru reagujícího na pH
- Časově řízená luminiscenční detekce biomarkerů (snížení autofluorescence)
- Zlepšení radioterapie:
✓ Rentgenem excitované nanoscintilátory pro hlubokotkáňovou fotodynamickou terapii (PDT) s subcelulární přesností.
5. Kvantové a elektronické aplikace
- Kvantová paměť:
✓ Krystaly dopované Tm³⁺ (např. Tm:YGG) pro optické kvantové ukládání pomocí protokolů atomového frekvenčního hřebenu.
- Katalýza:
✓ Podporuje parciální oxidaci metanu v systémech chemického spalování (CLC).
✓ Zvýšená aktivita při hydrogenaci CO₂ na methanol pomocí nanokompozitů Tm₂O₃/CeO₂.
6. Vznikající hranice
- Úložiště dat s ultravysokou hustotou:
✓ Fotochromatické tenké vrstvy Tm₂O₃ pro 5D optické kódování dat (polarizace/multiplexování vlnových délek).
- Vesmírná technologie:
✓ Povlaky odolné vůči záření pro satelitní elektroniku (nanolamináty Tm₂O₃-Al₂O₃).
Klíčové vlastnosti pohánějící inovace:
- Výjimečné 4f-4f elektronické přechody (emise 450–800 nm)
- Tepelná stabilita do 2300 °C (v inertní atmosféře)
- Paramagnetické chování využitelné ve spintronických zařízeních
Bezpečnostní upozornění: Pro manipulaci s nanočásticovými prášky je nutná rukavicová skříň; přirozeně se vyskytující Tm není radioaktivní, ale neutrony aktivované formy vyžadují shodu s normami NRC.
Tento strategický materiál propojuje klasickou optiku a kvantové technologie s rostoucí poptávkou v oblasti telekomunikací nové generace, systémů čisté energie a přesné medicíny. Probíhající výzkum zkoumá jeho roli v topologických izolancích a chlazení v pevné fázi.
