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长沙航空职业技术学院毕业论文
2 -
精品
应用化工技术专业
毕业设计(论文)
题 目: 稀土配合物发光材料的制备
班 级: 化工0 9 0 2
姓 名:
学 号: 200900232028
指导老师:
完成时间: 2012 年 6 月
前言
由于稀土离子具有特殊的4f电子组态能级、4f5d能级及电荷转移带结构,使稀土发光材料已经成为信息显示、绿色照明工程光电子等领域的支柱材料。稀土发光材料可分为光致发光(以紫外光或可见光激发)、阴级射线发光(以电子束激发)、X射线发光(以X射线激发)以及电致发光(以电场激发)材料等。与非稀土荧光材料相比,稀土荧光材料其发光效率及光色等性能都更胜一筹。近年来,稀土发光材料的应用得到了迅猛发展,被广泛用于终端显示、光电子器件及激光技术领域。基于稀土离子4f电子跃迁的电子学、光学等充满前景的独特性质与纳米材料特性相结合,使具有表面特性和量子尺寸效应的稀土纳米复合发光材料是很有前景的一类功能材料[1]。本文将以氧化钇稀土制备为例,介绍稀土发光材料的制备过程。
摘要
稀土发光材料在照明、阴极射线光管和场发射等领域已得到广泛的应用;在节能灯、三基色、荧光粉、发光二极管灯、平面无汞荧光灯节能照明领域拥有无限广阔前景。文章重点论述了稀土——氧化钇用离子交换法和萃取法的制备和其各自特点与稀土的应用。
关键字:稀土 氧化钇 萃取 离子交换
目录
第一章 氧化钇的生产方法
1.1 萃取法……………………………………………… 3
1.1.1 萃取法的工艺体系分类…………………… 3
1.1.2 萃取法的工艺流程图…………………… 5
1.1.3 有机相准备……………………………… 5
1.1.4 除杂……………………………………… 7
1.1.5 萃取……………………………………… 7
1.1.6 二步萃取………………………………… 8
1.2 离子交换法………………………………………… 8
1.2.1 准备………………………………………… 9
1.2.2 交换………………………………………… 10
1.2.3 淋洗………………………………………… 10
1.2.4 沉淀………………………………………… 11
1.2.5 树脂再生…………………………………… 11
第二章 产品质量标准
2.1 产品质量标准(参考标准)……………………… 12
第三章 氧化钇的应用
3.2 氧化钇的应用…………………………………… 13
参考文献……………………………………………………15
第一章 氧化钇的制备方法
氧化钇的生产方法主要有萃取法和离子交换法[2]。萃取法使用萃取剂从混合稀土溶液中分离三价钇,经反萃后用草酸沉淀或浓缩在灼烧得氧化钇,离子交换法是用阳离子交换树脂吸附稀土阳离子,然后用醋酸铵做淋洗剂将稀土元素依次淋洗出来,得含钇的淋洗液,加草酸沉淀钇,然后灼烧得氧化钇。离子交换法得到高纯度的单一产品,设备简单,易操作,投资少见效快。但离子交换法与萃取法相比生产周期长,生产效率低,生产成本比较高,因此氧化钇提取方法已逐渐转向萃取法。
1.1 萃取法
1.1.1 萃取法用于工业生产的主要体系
?N263-重溶剂-煤油-RE(N03)3-LiNO3-HNO3体系接N263-重溶剂-NH4SCN-RECl3-HCl体系
?P204-煤油-RECl3-HCl体系
?N263-混和醇-煤油-RECl3-HCl体系接环烷酸-混和醇-煤油
-RECl3-HCl体系
④环烷酸-混和醇-煤油-RECl3-HCl体系或接环烷酸-混合醇煤油-RE(NO3)3-HNO3
在这些体系中环烷酸体系具有工艺周期短,杂质分离完全,产品纯度比较高,环烷酸有机相价格便宜,劳动力消耗少,有害气体少等优点,值得推广应用,在此重点分析萃取法分离生产氧化钇的方法。
环烷酸萃取法生产氧化钇的主要化学方程式
环烷酸皂化(环烷酸用HA表示)
HA+NH3·H2O(浓)→NH4A+H2O
萃取稀土离子
3NH4A+RE3+→REA3+3NH4+
反萃取
REA3+3HCl→RECl3——3HA除去稀土后的残叶分离除去非稀土杂质
用环烷酸铵萃取Y3+
YCl3+3NH4A→YA3+3NH4Cl
用HCl反萃
YA3+3HCl→YCl3+3HA
用草酸沉淀草酸钇
2YCl3+3H2C2O4→Y2 (C2O4) 3↓+6HCl
草酸钇灼烧成氧化
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