أكسيد الساماريوم، والمعروف أيضًا باسم ثالث أكسيد الساماريوم ، هو مركب معدني غير عضوي مع الصيغة الجزيئية SM2O3. يبدو كمسحوق أصفر فاتح وهو غير قابل للذوبان في الماء ولكنه قابل للذوبان في الحمض. يستخدم ثالث أكسيد الساماريوم بشكل أساسي لإعداد الساماريوم المعدني وغيره من المواد العضوية والمحفزات. تتضمن تطبيقاتها الطرفية الإلكترونيات ، والصناعة الكيميائية ، والطبية ، والاتصالات ، والطلاء ، وما إلى ذلك ، ومساحة الطلب في السوق قابلة للتطبيق على نطاق واسع في مجال الإلكترونيات ، يمكن استخدامها في تصنيع المكونات الإلكترونية مثل الكثفات ، والمقاومات ، ومؤثرات المُحطات ، وكذلك الأجهزة المغناطيسية مثل الرؤوس المغناطيسية ؛ في مجال الهندسة الكيميائية ، يمكن استخدامه في تصنيع المنتجات الكيميائية مثل محفزات الأكسدة والاختزال ومحفزات التكسير الحفاز ، والعب دور في تعزيز معدل التفاعل والانتقائية ؛ ثالث أكسيد الساماريوم هو واحد من المواد الخام الرئيسية لإعداد بلورات ليزر يتتريوم المصنوعة من النيوديميوم (ND: YAG) في حقول الاتصال الطبية والاتصالات.
|
صيغة كيميائية |
O3SM2 |
|
كتلة دقيقة |
352 |
|
الوزن الجزيئي |
349 |
|
m/z |
354 (100.0%), 347 (65.9%), 349 (60.7%), 352 (58.8%), 349 (56.0%), 351 (51.7%), 348 (49.4%), 356 (42.5%), 350 (42.0%), 344 (34.0%), 350 (32.4%), 343 (27.7%), 352 (27.6%), 345 (25.5%), 342 (18.5%), 345 (18.2%), 347 (16.8%), 346 (15.7%), 346 (13.6%), 344 (13.5%), 346 (11.5%), 344 (10.4%), 339 (7.6%), 341 (7.0%), 340 (5.7%), 348 (4.5%), 342 (3.7%) |
|
تحليل عنصري |
س ، 13.76 ؛ Sm ، 86. 24 |
|
|
|
|
أكسيد الساماريوم (SM2O3) هو أكسيد معدني غير عضوي مع الصيغة الجزيئية SM ₂ O3. يبدو أنه مسحوق مصفر أبيض قليلاً مع نقطة انصهار من 2325 درجة وكثافة 8.35 جم/مل (25 درجة). إنه غير قابل للذوبان في الماء ولكنه قابل للذوبان في الحمض ، مما يمنحه مزايا فريدة في التوليف الكيميائي وإعداد المواد. في الصناعة ، يتم الحصول على المنتجات عالية النقاء بشكل رئيسي عن طريق استخراج المعادن الأرضية المونازيت أو المختلطة من خلال طرق استخراج الاستخراج أو المذيبات ، تليها خطوات مثل تقليل مسحوق الزنك ، هطول الأمطار حمض الأكساليك ، والتكاليف.
إعداد المعادن الساماريوم وتطبيقه في الصناعة النووية
إنتاج الساماريوم المعدني
ثالث أكسيد الساماريوم هو مقدمة رئيسية لإعداد الساماريوم المعدني. يمكن تقليله إلى الساماريوم المعدني بواسطة طريقة الحد من الكالسيوم الحراري (Ca+SM ₂ O ∝ → 2SM+CAO) أو طريقة التحليل الكهربائي. يتم استخدام الساماريوم المعدني كمواد قضيب تحكم في المفاعلات النووية لأن المقطع العرضي لامتصاص النيوترون العالي يمكن أن يعدل معدل التفاعل النووي. على سبيل المثال ، يتم استخدام قضبان التحكم في سبيكة تنغستن الساماريوم في المفاعلات السريعة التجريبية في الصين.
مواد التدريع النيوتروني
يمكن تضمين مسحوق ثالث أكسيد الساماريوم في الخرسانة أو البوليمرات لاستخدامها في طبقات التدريع في المفاعل النووي. يصل المقطع العرضي لامتصاص النيوترون الحراري إلى 4080 EN (1 الهدف EN =10 ⁻² ⁸ m ²) ، والذي يمكن أن يمتص النيوترونات المتسارحة بشكل فعال وضمان سلامة الإشعاع.
المواد المغناطيسية والمكونات الإلكترونية
المغناطيس الدائم الساماريوم الكوبالت
SMCO ₅ يمكن تحضير مواد المغناطيس الدائمة عن طريق خلط SM ₂ O ∝ مع مسحوق الكوبالت في تناسب وتلبيخ. تحتوي هذه المادة على منتج طاقة مغناطيسي يصل إلى 22 MGOE وقوة 20 KOE ، مما يجعلها مناسبة للبيئات ذات درجة حرارة عالية مثل مستشعرات محرك الطيران. على سبيل المثال ، يستخدم نظام التحكم في المواقف لطائرة Boeing 787 مغناطيس الكوبالت الساماريوم.
مستشعر مغناطيسي
يمكن استخدام جزيئات SM ₂ o nanoscale كمواد استشعار مغناطيسية لإعداد أجهزة استشعار مغناطيسية عالية الحساسية. يستخدم مستشعر المقاومة المغناطيسية التي تنتجها شركة TDK في اليابان تباين البلورات المغناطيسي لـ SM ₂ O3 لتحقيق اكتشاف دقيق لاتجاه المجال المغنطيسي الجيوماني.
السيراميك والمكثفات الإلكترونية
مكثف السيراميك متعدد الطبقات (MLCC)
الخزف الباريوم (باتيو) المخدر مع SM ₂ o ∝ له ثابت عازلة لأكثر من 5000 وتحسين استقرار درجة الحرارة إلى ± 15 ٪ (المنشطات التقليدية فقط ± 30 ٪). تم استخدام "Samarium Doped X7R Capacitor" التي تم تطويرها بواسطة Murata Manufacturing على نطاق واسع في دوائر RF Base Base.
التباينات
تحتوي السيراميك المركب ZnO SM ₂ O3 على خصائص التيار غير الخطي الجهد وتستخدم في أجهزة حماية الجهد الزائد. في Philips LEVENTING LED DRIVER SUVENT ، يتم استخدام هذا النوع من المتغيرات لتحقيق حماية لارتفاع البرق.
مواد زجاجية خاصة وبصرية
الزجاج امتصاص الأشعة تحت الحمراء
عندما تصل كمية المنشطات من SM ₂ O ∝ في زجاج الكالسيوم الصوديوم إلى 0. 5-2 بالوزن ، يمكن أن تمتص الضوء في النطاق المتوسط الأشعة تحت الحمراء 3-5 μ m. يتم استخدام "Glass Samarium" التي تنتجها Schott GmbH في ألمانيا لأغطية قمرة القيادة المقاتلة ولديها حماية من أشعة الشمس والدرع الكهرومغناطيسي.
المواد الخام الكريستالية الليزر
بصفته مخدرًا مشتركًا في بلورات ليزر يتتريوم المصنوع من النيوديميوم ، يمكن أن تعزز أيونات الليزر ، SM ³ ⁺ تعزيز مقاومة البلورة لعتبة تلف الضوء. يحتوي الليزر الصناعي على مستوى كيلووات التي تنتجها الشركة الأمريكية Coherent على وسيط مكسب يحتوي على SM ₂ o ∝ Co DOPED ND: YAG Crystal.
الحفز والتطبيقات الكيميائية
محفز الجفاف الإيثانول
يتم تحميل SM ₂ O3 على حامل - A ₂ O3 ويحفز جفاف الإيثانول لإنتاج الإيثيلين في 300 درجة ، مع معدل تحويل يصل إلى 92 ٪. تم استخدام "المحفز الساماريوم" الذي طوره معهد سينوبك شنغهاي للأبحاث في مصنع تجريبي لإيثانول الكتلة الحيوية لإنتاج الإيثيلين.
تنقية عادم السيارات
SM ₂ O ∝ و CEO ₂ يمكن استخدام أكاسيد مركبة كمواد تخزين الأكسجين (OSCS) لتعزيز كفاءة التحويل NO من المحفزات الثلاثية (TWCS). يحتوي المحول الحفاز لنموذج Toyota Prius Hybrid على مكون مركب SM ₂ o ∝ -.
تقنيات الحدود واتجاهات التنمية
مجال المواد النانوية
شاشة النقطة الكمومية: يمكن أن تنبعث نقاط كمية CDSE DOPED DOPED 600 نانومتر من الضوء الأحمر مع العائد الكمي 85 ٪. تصنع البكسلات الحمراء من أجهزة تلفزيون Samsung QD من هذا النوع من المواد.
حامل المخدرات: يتم استخدام الجسيمات النانوية mesoporous SM ₂ O3 (حجم المسام 2-5 nm) للتسليم المستهدف للأدوية المضادة للسرطان. أظهرت الأبحاث التي أجراها معهد شنغهاي للسيراميك ، الأكاديمية الصينية للعلوم أن قدرتها على تحميل المخدرات تصل إلى 28 ٪ ولديها توافق حيوي جيد.
تكنولوجيا تخزين الطاقة
المنحل بالكهرباء بطارية الحالة الصلبة: SM ₂ o ∝ li ₇ la ∝ zr ₂ o ₁₂ (llzo) المنحل بالكهرباء الصلبة ، مع توصيل أيون الليثيوم إلى 1.2 × 10 ⁻⁴ s/cm (LLZO التقليدي هو 1 × 10 ⁻⁴ s/cm). أجرت CATL اختبار عينة البطارية ذات الصلة.
تطبيقات العلاج البيئي
معالجة مياه الصرف الصحي: SM ₂ O3/TIO ₂ يمكن أن يؤدي المحفز الضوئي المركب إلى تدهور حمض perfluorooctanoic (PFOA). أظهرت دراسة أجرتها كلية البيئة في جامعة تسينغهوا أن معدل إزالة PFOA وصل إلى 99.8 ٪ بعد 60 دقيقة من التفاعل تحت الضوء فوق البنفسجي.
الحفز والتطبيقات الكيميائية
حجم السوق العالمي
اتجاه النمو:
وفقًا لبيانات مركز أبحاث صناعة الحدود الجديد ، من المتوقع أن يصل السوق العالمي SM ₂ o ∝ إلى 1.28 مليار يوان في عام 2023 ، ومن المتوقع أن يزيد إلى 1.85 مليار يوان بمعدل نمو سنوي مركب قدره 6.2 ٪ في عام 2029.
التوزيع الإقليمي:
تمثل الصين أكثر من 75 ٪ من القدرة الإنتاجية العالمية (مع إنتاج أكثر من 4000 طن في عام 2022) ، مع الشركات الكبرى بما في ذلك مجموعة Northern Rare Earth و Minmetals ؛ يمثل الطلب في أمريكا الشمالية وأوروبا أكثر من 40 ٪ ، ويستخدم بشكل أساسي في السيراميك الإلكترونية والصناعات النووية.
التحديات والفرص الفنية
عملية التطهير:
لا يزال إعداد SM ₂ o ∝ (أكبر من أو يساوي 99.99 ٪) يعتمد على طريقة التبادل الأيوني ، وهو أمر مكلف. "عملية اقتران تبلور استخراج المذيبات" التي طورها معهد تشانغشون يينغهوا ، يمكن للأكاديمية الصينية للعلوم أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30 ٪.
خطر بديل:
يتنافس أكسيد Dysprosium (DY) مع SM ₂ O3 في بعض حقول المواد المغناطيسية ، لكن SM ₂ O3 لا يزال لديه ميزة في استقرار درجة الحرارة العالية (درجة حرارة الكوري 705 درجة).
الوسم : أكسيد الساماريوم CAS 12060-58-1 ، الموردون ، المصنعون ، المصنع ، الجملة ، الشراء ، السعر ، الجزء الأكبر ، للبيع