Thuliumoxide
ThuliumoxideEigenschappen
| Synoniem | thulium(III)oxide, thuliumsesquioxide |
| Cas nr. | 12036-44-1 |
| Chemische formule | Tm2O3 |
| Molaire massa | 385,866 g/mol |
| Verschijning | groenachtig-witte kubische kristallen |
| Dikte | 8,6 g/cm³ |
| Smeltpunt | 2341 °C (4246 °F; 2614 K) |
| Kookpunt | 3.945 °C (7.133 °F; 4.218 K) |
| Oplosbaarheid in water | licht oplosbaar in zuren |
| Magnetische susceptibiliteit (χ) | +51.444·10−6cm3/mol |
Hoge zuiverheidThuliumoxideSpecificatie
| Deeltjesgrootte (D50) | 2,99 μm |
| Zuiverheid (Tm2O3) | ≧99,99% |
| TREO (Totaal zeldzame-aardoxiden) | ≧99,5% |
| REIccuritiesContents | ppm | Niet-REE-onzuiverheden | ppm |
| La2O3 | 2 | Fe2O3 | 22 |
| CeO2 | <1 | SiO2 | 25 |
| Pr6O11 | <1 | CaO | 37 |
| Nd2O3 | 2 | PbO | Nd |
| Sm2O3 | <1 | CL¯ | 860 |
| Eu2O3 | <1 | LOI | 0,56% |
| Gd2O3 | <1 | ||
| Tb4O7 | <1 | ||
| Dy2O3 | <1 | ||
| Ho2O3 | <1 | ||
| Er2O3 | 9 | ||
| Yb2O3 | 51 | ||
| Lu2O3 | 2 | ||
| Y2O3 | <1 |
【Verpakking】25 kg/zak. Vereisten: vochtbestendig, stofvrij, droog, geventileerd en schoon.
Waarvoor wordt thulium(III)oxide (Tm₂O₃) poeder gebruikt?
Thulium(III)oxide (Tm₂O₃)Poeder is een zeer zuivere zeldzame-aardeverbinding die gewaardeerd wordt om zijn unieke fotonische, nucleaire en katalytische eigenschappen. Als een van de schaarsste lanthanideoxiden maakt het baanbrekende technologieën mogelijk in uiteenlopende disciplines:
1. Fotonica en optische techniek
- Glasvezelcommunicatie:
✓ Erbium-thulium-gedoteerde vezelversterkers (EDTFAs)**: Cruciaal voor het uitbreiden van de C-band (1530–1565 nm) naar de L-band (1565–1625 nm) versterking in DWDM-systemen, waardoor de capaciteit voor langeafstandstelecommunicatie wordt vergroot.
✓ Upconversie-nanodeeltjes: Tm³⁺-gedoteerde ZBLAN (ZrF₄-BaF₂-LaF₃-AlF₃-NaF)-vezels voor de omzetting van nabij-infrarood naar zichtbaar licht in biobeeldvorming en laserkoeling.
- Vastestoflasers:
✓ Actief gebruikt in lasers met een golflengte van ~2 µm (Tm:YAG, Tm:YLF) voor:
- Medische toepassingen (lidar-ondersteunde chirurgie, verwijdering van nierstenen)
- Atmosferische detectie (detectie van waterdamp via differentiële absorptie-lidar)
2. Synthese van geavanceerde materialen
- Keramische techniek:
✓ Dopant voor yttriumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide (YSZ) om de breuktaaiheid in thermische barrièrecoatings (straalmotoren, gasturbines) te verbeteren.
✓ Stabilisator in hoog-k diëlektrische keramiek voor meerlaagse condensatoren en MEMS-apparaten.
- Speciale brillen:
✓ Wijzigt de brekingsindex in chalcogenideglazen voor midden-infraroodoptiek (bereik van 3–5 µm).
✓ Verhoogt de stralingsbestendigheid van scintillatieglazen voor deeltjesfysica-detectoren.
3. Kerntechnologie
- Neutronenabsorptie:
✓ Hoge doorsnede voor de vangst van thermische neutronen (σ = 10⁵ barn) maakt gebruik mogelijk in:
- Regelstaven voor drukwaterreactoren (PWR's)
- Stralingsafschermende composieten (Tm₂O₃-B₄C-epoxyhybriden)
- Productie van radio-isotopen:
✓ Voorloper voor neutronengeactiveerd ¹⁷⁰Tm (t₁/₂ = 128,6 dagen), gebruikt in:
- Compacte röntgenbronnen voor draagbare medische/industriële radiografie
- Kalibratiestandaarden voor gammaspectroscopie
4. Biomedische technologieën
- Nanogestructureerde biosensoren:
✓ Tm₂O₃@SiO₂ kern-mantel nanodeeltjes voor:
- pH-responsieve kartering van de tumormicroomgeving
- Tijdgestuurde luminescentiedetectie van biomarkers (waardoor autofluorescentie wordt verminderd)
- Verbetering van radiotherapie:
✓ Door röntgenstraling aangeslagen nanoscintillatoren voor fotodynamische therapie (PDT) in diep weefsel met subcellulaire precisie.
5. Kwantum- en elektronische toepassingen
- Kwantumgeheugen:
✓ Tm³⁺-gedoteerde kristallen (bijv. Tm:YGG) voor optische kwantumopslag via atomaire frequentiekamprotocollen.
- Katalyse:
✓ Bevordert de partiële oxidatie van methaan in chemische kringloopverbrandingssystemen (CLC).
✓ Verbeterde activiteit bij de CO₂-hydrogenering tot methanol via Tm₂O₃/CeO₂-nanocomposieten.
6. Opkomende grenzen
- Ultrahoge-dichtheid dataopslag:
✓ Fotochromische Tm₂O₃ dunne films voor 5D optische data-codering (polarisatie-/golflengtemultiplexing).
- Ruimtetechnologie:
✓ Stralingsbestendige coatings voor satellietelektronica (Tm₂O₃-Al₂O₃ nanolaminaten).
Belangrijkste eigenschappen die innovatie stimuleren:
- Uitzonderlijke 4f-4f elektronische overgangen (emissie van 450–800 nm)
- Thermische stabiliteit tot 2300 °C (in inerte atmosferen)
- Paramagnetisch gedrag dat benut kan worden in spintronische apparaten
Veiligheidsinstructie: Hantering van nanodeeltjes vereist een handschoenkast; natuurlijk voorkomend Tm is niet-radioactief, maar neutronengeactiveerde vormen vereisen naleving van de NRC-voorschriften.
Dit strategische materiaal vormt een brug tussen klassieke optica en kwantumtechnologieën, met een groeiende vraag in de telecommunicatie van de toekomst, schone energiesystemen en precisiegeneeskunde. Lopende onderzoeken verkennen de rol ervan in topologische isolatoren en solid-state koeling.
