Tuliumoksidi
TuliumoksidiOminaisuudet
| Synonyymi | tulium(III)oksidi, tuliumseskvioksidi |
| Cas-nro | 12036-44-1 |
| Kemiallinen kaava | Tm2O3 |
| Moolimassa | 385,866 g/mol |
| Ulkonäkö | vihertävänvalkoiset kuutiokiteet |
| Tiheys | 8,6 g/cm³ |
| Sulamispiste | 2 341 °C (2 614 K) |
| Kiehumispiste | 3 945 °C (7 133 °F; 4 218 K) |
| Liukoisuus veteen | liukenee hieman happoihin |
| Magneettinen suskeptibiliteetti (χ) | +51 444·10−6 cm3/mol |
Korkea puhtausTuliumoksidiTekniset tiedot
| Hiukkaskoko (D50) | 2,99 μm |
| Puhtaus (Tm2O3) | ≧99,99 % |
| TREO (Harvinaisten maametallien oksidien kokonaismäärä) | ≧99,5 % |
| Epäpuhtauksien sisältö | ppm | Muut kuin harvinaiset epäpuhtaudet | ppm |
| La2O3 | 2 | Fe2O3 | 22 |
| CeO22 | <1 | SiO22 | 25 |
| Pr6O11 | <1 | CaO | 37 |
| Nd2O3 | 2 | PbO | Nd |
| Sm2O3 | <1 | CL¯ | 860 |
| Eu2O3 | <1 | Aiesopimus | 0,56 % |
| Gd2O3 | <1 | ||
| Tb4O7 | <1 | ||
| Dy2O3 | <1 | ||
| Ho2O3 | <1 | ||
| Er2O3 | 9 | ||
| Yb2O3 | 51 | ||
| Lu2O3 | 2 | ||
| Y2O3 | <1 |
【Pakkaus】25 kg/pussi Vaatimukset: kosteudenkestävä, pölytön, kuiva, tuuletettu ja puhdas.
Mihin tulium(III)oksidijauhetta (Tm₂O₃) käytetään?
Tulium(III)oksidi (Tm₂O3)Jauhe on erittäin puhdas harvinaisten maametallien yhdiste, jota arvostetaan ainutlaatuisten fotonisten, ydin- ja katalyyttisten ominaisuuksiensa vuoksi. Yhtenä harvinaisimmista lantanidioksideista se mahdollistaa huipputeknologiat useilla eri aloilla:
1. Fotoniikka ja optinen tekniikka
- Kuituoptiset tietoliikenneyhteydet:
✓ Erbium-tuliumilla sekadopatut kuituvahvistimet (EDTFA)**: Ratkaisevan tärkeitä C-kaistan (1530–1565 nm) vahvistuksen laajentamiseksi L-kaistalle (1565–1625 nm) DWDM-järjestelmissä, mikä parantaa pitkän matkan tietoliikennekapasiteettia.
✓ Ylöspäin konvertoivat nanopartikkelit: Tm³⁺-dopattuja ZBLAN (ZrF₄-BaF₂-LaF₃-AlF₃-NaF) -kuituja lähi-infrapuna-alueen näkyväksi valoksi muuntamiseen biokuvantamisessa ja laserjäähdytyksessä.
- Kiinteän olomuodon laserit:
✓ Käytetään aktiivisesti ~2 µm:n aallonpituisissa lasereissa (Tm:YAG, Tm:YLF) seuraaviin tarkoituksiin:
- Lääketieteelliset sovellukset (lidar-avusteinen kirurgia, munuaiskivien ablaatio)
- Ilmakehän tunnistus (vesihöyryn havaitseminen differentiaalisen absorption lidarin avulla)
2. Edistyneiden materiaalien synteesi
- Keraaminen tekniikka:
✓ Yttriastabiloidun zirkoniumoksidin (YSZ) lisäaine murtumissitkeyden parantamiseksi lämpösuojapinnoitteissa (suihkumoottorit, kaasuturbiinit).
✓ Stabilisaattori korkean k-arvon dielektrisissä keraamissa monikerroskondensaattoreissa ja MEMS-laitteissa.
- Erikoislasit:
✓ Muokkaa kalkogenidilasien taitekerrointa keski-infrapunaoptiikassa (3–5 µm:n alue).
✓ Parantaa hiukkasfysiikan ilmaisimien tuikelasien säteilynkestoa.
3. Ydinteknologia
- Neutronien absorptio:
✓ Suuri lämpöneutronien sieppausvaikutusala (σ = 105 barnia) mahdollistaa käytön:
- Painevesireaktoreiden (PWR) säätösauvat
- Säteilyltä suojaavat komposiitit (Tm₂O₃-B₄C-epoksihybridit)
- Radioisotooppien tuotanto:
✓ Neutronien aktivoiman ¹⁷⁰Tm:n (t₁/₂ = 128,6 päivää) esiaste, jota käytetään:
- Kompaktit röntgenlähteet kannettavaan lääketieteelliseen/teollisuusradiografiaan
- Gammaspektroskopian kalibrointistandardit
4. Biolääketieteelliset teknologiat
- Nanorakenteiset biosensorit:
✓ Tm₂O₃@SiO₂-ydin-kuori-nanopartikkeleita:
- pH-herkkä kasvaimen mikroympäristön kartoitus
- Biomarkkereiden aikarajoitettu luminesenssin havaitseminen (autofluoresenssin vähentäminen)
- Sädehoidon tehostaminen:
✓ Röntgensäteillä viritetyt nanoskintillaattorit syväkudosfotodynaamiseen hoitoon (PDT) subsellulaarisella tarkkuudella.
5. Kvantti- ja elektroniikkasovellukset
- Kvanttimuisti:
✓ Tm³⁺-seostetut kiteet (esim. Tm:YGG) optiseen kvanttivarastointiin atomitaajuuskampaprotokollien avulla.
- Katalyysi:
✓ Edistää metaanin osittaista hapettumista kemiallisessa kiertopolttojärjestelmässä (CLC).
✓ Tehostettu aktiivisuus CO₂:n hydrauksessa metanoliksi Tm₂O₃/CeO₂-nanokomposiittien kautta.
6. Nousevat rajaseudut
- Erittäin tiheä tiedontallennus:
✓ Fotokromaattiset Tm₂O₃-ohutkalvot 5D-optiseen datakoodaukseen (polarisaatio/aallonpituuden multipleksointi).
- Avaruusteknologia:
✓ Säteilyä kestävät pinnoitteet satelliittielektroniikalle (Tm₂O₃-Al₂O₃-nanolaminaatit).
Innovaation keskeiset ominaisuudet:
- Poikkeuksellisen hyvät 4f-4f elektronisiirtymät (450–800 nm:n emissio)
- Lämpöstabiilius jopa 2300 °C:een asti (inerteissä ilmakehissä)
- Paramagneettinen käyttäytyminen hyödynnettävissä spintronisissa laitteissa
Turvallisuushuomautus: Nanoskaalan jauheiden käsittely edellyttää hansikaslokeron käyttöä; luonnossa esiintyvä Tm ei ole radioaktiivinen, mutta neutroniaktivoituvat muodot edellyttävät NRC-vaatimustenmukaisuutta.
Tämä strateginen materiaali yhdistää klassisen optiikan ja kvanttiteknologiat ja vastaa kasvavaan kysyntään seuraavan sukupolven televiestinnässä, puhtaissa energiajärjestelmissä ja tarkkuuslääketieteessä. Käynnissä oleva tutkimus selvittää sen roolia topologisissa eristeissä ja kiinteän olomuodon jäähdytyksessä.
