六水合氯化铕的应用

2025/9/19 13:13:48 作者:电离式

简介

六水合氯化铕是一种关键的稀土化合物。它被广泛用于稀土元素在生物体内的分布、排泄及毒性评估研究,可以用于职业与环境 Eu 暴露的健康风险评估。Eu³+离子具有独特的电子跃迁特性(⁵D₀→⁷F₂跃迁,发射波长~617 nm),是红色荧光的发光中心。

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六水合氯化铕

用于发光材料

通过掺杂 - 退火工艺制备,六水合氯化铕作为 Eu³+源,与苯并胍胺(碳氮化合物,本身发蓝光)复合,最佳 Eu³+ 掺杂浓度为10 wt%;最佳退火温度为260℃(氮气氛围,2 小时)—— 此温度下苯并胍胺熔融液化,与 Eu³+ 充分配位,且避免苯并胍胺自缩合形成二聚体(>280℃会导致结晶度下降,荧光纯度降低);Eu³+通过苯并胍胺的氨基(-NH₂)形成配位键(XPS 显示 N1s 峰位移,电子密度降低,证实配位作用),荧光发射峰集中于 617 nm(Eu³+ 特征红光),CIE 色度图显示颜色纯度最高(接近标准红光坐标),且在 N,N - 二甲基甲酰胺(DMF)中溶解性优异,适合溶液法涂覆制备微 LED 转换层。相比传统 Eu 配合物β- 二酮类,该材料合成无需昂贵配体,可规模化生产(收率 > 90%),且颜色纯度高(PL 光谱中 617 nm 峰占比高,无杂峰);基于其 Eu³+ 的荧光特性,六水合氯化铕还可与其他基质(如磷酸盐、氧化物)复合,用于荧光灯、等离子显示面板PDP的红色荧光粉;通过改性作为 Eu³+ 荧光探针的原料,用于细胞或组织的荧光成像[1]。

动物毒理学研究

通过给大鼠单次口服不同剂量的六水合氯化铕 (III) 溶液(100~40000 μg/rat),研究Eu在体内的行为:

采用 ICP-AES 检测血液(24 h 浓度平均 77.5 μg/L)与尿液中的 Eu 浓度,发现 Eu 生物利用度极低(血液中浓度远低于给药剂量),主要沉积于网状内皮系统(肝脏、脾脏),证实稀土元素的低生物利用特性;监测 0-24 h 尿排泄(U₀-24h),发现尿排泄率呈剂量依赖性降低(平均 0.31%,最高 1.64%,最低 0.0078%),且排泄量符合幂函数关系,检测尿中肾功能指标(尿量、肌酐、β2 - 微球蛋白(β2-MG)、N - 乙酰 -β-D - 葡萄糖苷酶(NAG)),发现高剂量组(>5000 μg/rat)出现尿量增加(+42%)、肌酐降低(-18~26.2%)、NAG 升高(+55.2~76.9%),证实 Eu 对肾小球滤过功能与近端肾小管的损伤。

即使六水合氯化铕低剂量暴露,仍可通过 ICP-AES 检测到尿液中的Eu(检测限 0.389 μg/L),尿液 Eu 浓度可作为职业暴露的生物标志物;血液 Eu 浓度与暴露剂量无明显线性关系,但尿排泄量随剂量增加而升高[2]。

参考文献

[1]Niimi, T., Takemura, H., & Ohtani, N. (2025). Study on chemical structures and luminescent properties of red fluorescent material using europium3?-doped benzoguanamine. Physica B: Condensed Matter, 715, Article 417626.

[2]Ohnishi, K., Usuda, K., Nakayama, S., Sugiura, Y., Kitamura, Y., Kurita, A., Tsuda, Y., Kimura, M., & Kono, K. (2011). Distribution, elimination, and renal effects of single oral doses of europium in rats. Biological Trace Element Research, 143(2), 1054–1063.

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