Lutetium(III) Oksida
| Lutetium OksidaProperti |
| Sinonim | Lutetium oksida, Lutetium sesquioxide |
| Nomer CAS. | 12032-20-1 |
| Formula kimia | Lu2O3 |
| Massa molar | 397.932g/mol |
| Titik leleh | 2.490°C (4.510°F; 2.760K) |
| Titik didih | 3.980°C (7.200°F; 4.250K) |
| Kelarutan ing pelarut liyane | Ora larut |
| Celah pita | 5.5eV |
Kemurnian TinggiLutetium OksidaSpesifikasi
| Ukuran Partikel (D50) | 2,85 μm |
| Kemurnian (Lu2O3) | ≧99.999% |
| TREO (Total Oksida Bumi Langka) | 99,55% |
| Isi Kotoran RE | ppm | Kotoran Non-REE | ppm |
| La2O3 | <1 | Fe2O3 | 1.39 |
| CeO2 | <1 | SiO2 | 10.75 |
| Pr6O11 | <1 | CaO | 23.49 |
| Nd2O3 | <1 | PbO | Nd |
| Sm2O3 | <1 | CL¯ | 86.64 |
| Eu2O3 | <1 | LOI (Loi) | 0,15% |
| Gd2O3 | <1 | ||
| Tb4O7 | <1 | ||
| Dy2O3 | <1 | ||
| Ho2O3 | <1 | ||
| Er2O3 | <1 | ||
| Tm2O3 | <1 | ||
| Yb2O3 | <1 | ||
| Y2O3 | <1 |
【Kemasan】25KG/kantong Syarat: tahan lembab, bebas bledug, garing, ventilasi lan resik.
Apa ikuLutetium Oksidadigunakake kanggo?
Kristal laser lan bahan matriks inti kanggo laser solid-state:
Aplikasi inti: Lu₂O₃ minangka bahan wiwitan utama kanggo nggawe kristal laser kinerja dhuwur kayata garnet aluminium itrium sing didoping lutetium lan fluorida litium itrium sing didoping lutetium. Kristal iki biasane diekspresikan minangka Lu: YAG (Garnet Aluminium Yttrium) utawa Lu: YLF (Fluorida Litium Yttrium).
Mekanisme kerja: Ion Lutetium (Lu³⁺) dhewe biasane ora digunakake minangka ion aktif (pusat emisi laser). Nanging, minangka bagéan saka kisi matriks, ion kasebut bisa nyedhiyakake lingkungan kisi sing stabil banget lan kompak. Nalika didoping karo ion tanah jarang liyane (kayata Nd³⁺, Yb³⁺, Er³⁺, Tm³⁺, Ho³⁺), kristal berbasis Lu₂O₃ nuduhake:
Konduktivitas termal sing dhuwur: Efektif mbuwang panas, saengga bisa digunakake kanthi laser kanthi daya dhuwur lan nyuda efek lensa termal.
Stabilitas kimia lan mekanik sing dhuwur: Njamin keandalan laser jangka panjang ing lingkungan sing atos.
Sifat energi fonon sing apik banget: Mengaruhi umur tingkat energi lan efisiensi kuantum ion laser.
Aplikasi: Laser iki akeh digunakake ing pangolahan bahan industri (pemotongan, pengelasan, penandaan), medis (bedah oftalmik, perawatan kulit), riset ilmiah, lidar, lan riset fusi kurungan inersia potensial.
Keramik lan kaca khusus:
Kaca optik indeks bias dhuwur/dispersi endhek: Lu₂O₃ digunakake kanggo nggawe kaca optik khusus (kayata kaca optik lantanida) kanthi indeks bias sing dhuwur banget lan karakteristik dispersi sing endhek banget. Kaca iki penting kanggo mbenerake aberasi kromatik ing sistem optik canggih (kayata lensa objektif mikroskop, lensa kamera kelas atas, lan sistem litografi).
Keramik transparan: Lu₂O₃ dhewe utawa digabungake karo oksida liyane (kayata Y₂O₃) bisa digunakake kanggo nggawe keramik polikristalin transparan. Keramik iki nduweni keseragaman optik lan transmitansi cahya sing padha karo kristal tunggal, nanging ukurane luwih gedhe, kekuatan mekanik luwih dhuwur, lan bisa uga luwih murah kanggo disiapake. Aplikasi kalebu media gain laser, jendela inframerah, fairing rudal, lan kap lampu intensitas dhuwur.
Aditif keramik struktural: Sedikit Lu₂O₃ bisa ditambahake minangka alat bantu sintering utawa agen teknik wates butiran kanggo ningkatake sifat mekanik suhu dhuwur, tahan oksidasi, lan tahan rayap saka keramik canggih liyane (kayata silikon nitrida lan silikon karbida), lan digunakake ing bantalan suhu dhuwur, alat pemotong, lan komponen mesin turbin.
Sintilator lan deteksi radiasi:
Bahan baku inti: Lu₂O₃ minangka bahan mentah sing penting banget kanggo nyintesis kristal tunggal lan keramik sintilator berbasis lutetium kinerja tinggi. Perwakilan sing paling penting yaiku:
Lutetium silikat: Lu₂SiO₅:Ce³⁺ lan kristal turunané. Kanthi kapadhetan dhuwur (~7,4 g/cm³), nomer atom efektif dhuwur, wektu bosok cepet, lan output cahya dhuwur, iki minangka bahan detektor paling canggih ing tomografi emisi positron.
Lutetium yttrium aluminat: (Lu, Y) )₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ keramik. Nggabungake kaluwihan output cahya sing dhuwur, bosok sing cepet, resolusi energi sing apik, lan keramik sing bisa digawe dadi ukuran gedhe lan bentuk sing kompleks, keramik iki akeh digunakake ing pencitraan medis (PET/CT), eksperimen fisika energi dhuwur, keamanan tanah air (pemindaian bagasi/kargo), lan pencatatan sumur minyak.
Kauntungan: Nomer atom lutetium sing dhuwur (71) menehi materi iki kemampuan mblokir foton energi dhuwur (sinar-X, sinar gamma) sing apik banget, sing ningkatake efisiensi deteksi.
Fosfor lan bahan luminescent:
Bahan matriks: Lu₂O₃ bisa digunakake minangka matriks sing efisien kanggo bahan luminescent sing diaktifake ion bumi langka. Nalika didoping karo ion europium (Eu³⁺), Lu₂O₃ bisa ngetokake fluoresensi abang sing murni banget (puncak utama ~611 nm) kanthi bandwidth emisi sing sempit lan kemurnian warna sing dhuwur.
Aplikasi: Utamane digunakake ing teknologi tampilan kelas atas (kayata layar intensifikasi gambar sinar-X resolusi dhuwur medis, jinis tampilan emisi lapangan tartamtu) lan probe fluoresen (biomarker, sensor). Stabilitas kimia lan termal sing apik banget njamin umur fosfor sing dawa.
Efek katalitik:
Komponen katalis: Lu₂O₃ aktif ing macem-macem reaksi katalitik amarga keasaman Lewis-ne:
Pemurnian minyak bumi: Bisa digunakake minangka pembawa katalis utawa komponen aktif (kadhangkala digunakake bebarengan karo oksida logam liyane) ing proses kayata retak (ngurai lenga abot dadi bahan bakar entheng), alkilasi (ngasilake komponen bensin oktan dhuwur), lan hidroproses (desulfurisasi, denitrogenasi).
Reaksi polimerisasi: Ing reaksi polimerisasi olefin (kayata etilen lan propilen), Lu₂O₃ utawa turunane bisa digunakake minangka komponen katalis kanggo mengaruhi distribusi bobot molekul lan mikrostruktur polimer.
Konversi metana: Iki nuduhake nilai riset ing reaksi kayata gandhengan oksidatif metana utawa reformasi kanggo ngasilake gas sintesis.
Pangolahan knalpot mobil: Iki digunakake minangka komponen stabilisator utawa ko-katalis ing katalis telung arah (sanajan aplikasine kurang saka cerium, zirkonium, lan liya-liyane).
Mekanisme: Aktivitas katalitik utamane asale saka kemampuan adsorpsi lan aktivasi kekosongan oksigen ing permukaan lan situs ion Lu³⁺ sing kapapar ing molekul reaktan.
Aplikasi canggih liyane:
Industri nuklir: Isotop Lu-176 (kelimpahan alami udakara 2,6%) nduweni penampang penangkap neutron termal sing gedhe lan bisa diowahi dadi isotop radioaktif Lu-177 sing penting sacara medis (kanggo radioterapi sing ditargetake) sawise iradiasi neutron. Lu₂O₃ minangka bahan awal kanggo nyuceni Lu-176 utawa nyiyapake radiofarmasi Lu-177. Lu₂O₃ kanthi kemurnian dhuwur uga bisa digunakake ing riset bahan penyerap neutron utawa batang kontrol nuklir.
Bahan elektronik: Minangka objek riset bahan dielektrik gerbang κ dhuwur (digunakake kanggo ngganti silikon dioksida ing chip berbasis silikon), utawa kanggo riset bahan feroelektrik lan multiferoik.
Bahan pelapis: Digunakake kanggo nyiyapake lapisan pelindung sing tahan suhu dhuwur, korosi, utawa duwe sifat optik khusus (kayata kanggo mesin pesawat utawa komponen optik satelit).
Fisika eksperimental: Digunakake minangka bahan radiator Cherenkov ing eksperimen fisika partikel.
Ringkesan:
Lutetium oksida (Lu₂O₃) dudu bahan mentah biasa. Iki minangka bahan strategis utama sing ndhukung teknologi canggih modern. Nilai intine dumunung ing:
Minangka bahan matriks tingkat paling dhuwur kanggo kristal laser kinerja dhuwur (kayata Lu: YAG, Lu: YLF), iki ngaktifake laser solid-state kanthi daya dhuwur lan stabilitas dhuwur.
Minangka pondasi saka generasi sabanjure bahan sintilator (LSO, LYSO, LuAG: Ce), iki ndorong inovasi pencitraan medis (PET/CT) lan teknologi deteksi radiasi.
Iki menehi kaca optik khusus lan keramik transparan sipat optik sing apik banget (refraksi dhuwur, dispersi kurang, rentang transmisi cahya sing amba).
Minangka matriks fosfor efisiensi dhuwur (Lu₂O₃:Eu³⁺), iki nyedhiyakake emisi lampu abang kanthi kemurnian dhuwur.
Iki nuduhake kemampuan aktivasi reaksi unik ing katalisis heterogen.
Kabeh aplikasi iki gumantung marang kemurnian Lu₂O₃ sing dhuwur (biasane mbutuhake 4N/99,99% utawa malah 5N/99,999% utawa luwih), rasio stoikiometri sing tepat, lan bentuk fisik tartamtu (kayata bubuk ultrahalus, nanopartikel). Ambane lan jembare aplikasi ing bidang teknologi tinggi isih saya tambah, utamane ing bidang teknologi laser, pencitraan medis, lan kedokteran nuklir, ing ngendi posisine ora bisa diganti.