תחמוצת תוליום
תחמוצת תוליוםנכסים
| שֵׁם נִרדָף | תחמוצת thulium (III), thulium sesquioxide |
| מספר קאש | 12036-44-1 |
| נוסחה כימית | Tm2O3 |
| מסה מולרית | 385.866 גרם/מול |
| הוֹפָעָה | גבישים קוביים לבנים-ירקרקים |
| צְפִיפוּת | 8.6 גרם/סמ"ק |
| נקודת התכה | 2,341°C (4,246°F; 2,614K) |
| נקודת רתיחה | 3,945°C (7,133°F; 4,218K) |
| מסיסות במים | מסיסים מעט בחומצות |
| רגישות מגנטית (χ) | +51,444·10−6 סמ"ק/מול |
טוהר גבוהתחמוצת תוליוםמִפרָט
| גודל החלקיקים (D50) | 2.99 מיקרומטר |
| טוהר (Tm2O3) | ≧99.99% |
| תחמוצות אדמה נדירות סך הכל (TREO) | ≧99.5% |
| תוכן עניינים | ppm | זיהומים שאינם REE | ppm |
| La2O3 | 2 | Fe2O3 | 22 |
| מנכ"ל2 | <1 | SiO2 | 25 |
| Pr6O11 | <1 | CaO | 37 |
| Nd2O3 | 2 | PbO | Nd |
| Sm2O3 | <1 | CL¯ | 860 |
| Eu2O3 | <1 | חוק הכוונה | 0.56% |
| Gd2O3 | <1 | ||
| Tb4O7 | <1 | ||
| Dy2O3 | <1 | ||
| Ho2O3 | <1 | ||
| Er2O3 | 9 | ||
| Yb2O3 | 51 | ||
| Lu2O3 | 2 | ||
| Y2O3 | <1 |
【אריזה】25 ק"ג/שקית. דרישות: עמידות בפני לחות, ללא אבק, יבש, מאוורר ונקי.
למה משמשת אבקת תחמוצת תוליום (III) (Tm₂O₃)?
תחמוצת תוליום(III) (Tm₂O₃)אבקה היא תרכובת אדמה נדירה בעלת טוהר גבוה, המוערכת בזכות תכונותיה הפוטוניות, הגרעיניות והקטליטיות הייחודיות. כאחת מתחמוצות הלנתניד הנדירות ביותר, היא מאפשרת טכנולוגיות חדשניות בתחומים מרובים:
1. הנדסה פוטוניקה ואופטיקה
- תקשורת סיבים אופטיים:
✓ מגברי סיבים מסוממים יחד עם ארביום-תוליום (EDTFAs)**: קריטיים להרחבת הגברה מפס C (1530–1565 ננומטר) לפס L (1565–1625 ננומטר) במערכות DWDM, ובכך משפרים את קיבולת התקשורת לטווח ארוך.
✓ ננו-חלקיקים המרה למעלה: סיבי ZBLAN (ZrF₄-BaF₂-LaF₃-AlF₃-NaF) מסוממים ב-Tm³⁺ להמרה מאור אינפרא אדום קרוב לאור נראה בביו-הדמיה וקירור לייזר.
לייזרים במצב מוצק:
✓ בשימוש פעיל בלייזרים באורך גל של ~2 מיקרומטר (Tm:YAG, Tm:YLF) עבור:
- יישומים רפואיים (ניתוח בסיוע לידאר, אבלציה של אבנים בכליות)
- חישה אטמוספרית (גילוי אדי מים באמצעות לידאר ספיגה דיפרנציאלי)
2. סינתזת חומרים מתקדמת
- הנדסת קרמיקה:
✓ חומר ממכר עבור זירקוניה מיוצבת איטריה (YSZ) לשיפור קשיחות השבר בציפויי מחסום תרמי (מנועי סילון, טורבינות גז).
✓ מייצב בקרמיקה דיאלקטרית בעלת k גבוה עבור קבלים רב-שכבתיים והתקני MEMS.
- משקפיים מיוחדים:
✓ משנה את מקדם השבירה בזכוכיות כלקוגניד עבור אופטיקה של אינפרא אדום בינוני (טווח 3-5 מיקרומטר).
✓ משפר את קשיות הקרינה בזכוכיות סינטילטור עבור גלאי פיזיקת חלקיקים.
3. טכנולוגיה גרעינית
- בליעת נויטרונים:
✓ חתך רוחב גבוה של לכידת נויטרונים תרמיים (σ = 105 ברנים) מאפשר שימוש ב:
מוטות בקרה לכורי מים בלחץ (PWR)
- חומרים מרוכבים מגני קרינה (היברידיים של Tm₂O₃-B₄C-אפוקסי)
- ייצור רדיואיזוטופים:
✓ קודמן עבור ¹⁷⁰Tm המופעל על ידי נויטרונים (t₁/₂ = 128.6 ימים), בשימוש ב:
מקורות רנטגן קומפקטיים לרדיוגרפיה רפואית/תעשייתית ניידת
- סטנדרטים של כיול לספקטרוסקופיית גמא
4. טכנולוגיות ביו-רפואיות
- ביוסנסורים ננו-מבניים:
✓ חלקיקי ננו מסוג Tm₂O₃@SiO₂ ליבה-קליפה עבור:
מיפוי מיקרו-סביבה של גידול המגיב ל-pH
- גילוי לומינסנציה מבוססת זמן של סמנים ביולוגיים (הפחתת אוטופלואורסצנציה)
- שיפור רדיותרפיה:
✓ ננו-סינטילטורים מעוררים בקרני רנטגן לטיפול פוטודינמי ברקמות עמוקות (PDT) בדיוק תת-תאי.
5. יישומים קוונטיים ואלקטרוניים
זיכרון קוונטי:
✓ גבישים מסוממים ב-Tm³⁺ (למשל, Tm:YGG) לאחסון קוונטי אופטי באמצעות פרוטוקולי מסרק תדרים אטומיים.
- קטליזה:
✓ מקדם חמצון חלקי של מתאן במערכות בעירה בלולאתית כימית (CLC).
✓ פעילות משופרת בהידרוגנציה של CO₂ למתנול באמצעות ננו-קומפוזיטים Tm₂O₃/CeO₂.
6. גבולות מתפתחים
- אחסון נתונים בצפיפות גבוהה במיוחד:
✓ שכבות דקות פוטוכרומיות Tm₂O₃ לקידוד נתונים אופטי 5D (קיטוב/ריבוב אורך גל).
- טכנולוגיית חלל:
✓ ציפויים עמידים בפני קרינה לאלקטרוניקה של לוויינים (ננו-למינטים Tm₂O₃-Al₂O₃).
מאפיינים מרכזיים המניעים חדשנות:
- מעברים אלקטרוניים יוצאי דופן של 4f-4f (פליטה של 450–800 ננומטר)
- יציבות תרמית עד 2300 מעלות צלזיוס (באטמוספרות אינרטיות)
- התנהגות פאראמגנטית הניתנת לניצול במכשירים ספינטרוניים
הערת בטיחות: דורש טיפול בתא כפפות עבור אבקות בקנה מידה ננומטרי; Tm המופיע באופן טבעי אינו רדיואקטיבי, אך צורות המופעלות על ידי נויטרונים דורשות עמידה בתקנות NRC.
חומר אסטרטגי זה מגשר בין אופטיקה קלאסית לטכנולוגיות קוונטיות, עם ביקוש גובר בתחומי הדור הבא של טלקומוניקציה, מערכות אנרגיה נקייה ורפואה מדויקת. מחקר מתמשך בוחן את תפקידו במבודדים טופולוגיים ובקירור במצב מוצק.
