硝酸钬的应用与研究

2026/4/1 8:01:38 作者:风华

概述

硝酸钬即我们常说的硝酸钬五水合物,水合硝酸钬等,可通过氧化钬与硝酸反应制备,性状多为淡黄色至橙色粉末与块状混合物形态。研究发现,随着温度的升高,硝酸钬可以经八个吸热失重过程至完全分解为Ho2O3。脱水通过前四个步骤在 120℃、140℃、205℃ 和 240℃发生,形成结晶硝酸一水合物,其在 265°C 分解为 Ho(OH)(NO3)2 。后者在 368°C 下立即分解形成稳定的结晶 HoO(NO3),然后在 500°C生成非化学计量的不稳定中间体Ho(O)1.25(NO3)0.5 。最后,Ho2O3在 560°C 下形成。通过SEM跟踪分解过程和表面形态,表明600°C 下的最终产品 Ho2O3具有大结晶和不规则片状颗粒,其中包含大孔、空隙和裂纹。通过气体质谱法鉴定的气态分解产物是水蒸气、硝酸和氮氧化物(NO、NO2和N2O5)[1]。

硝酸钬.jpg

应用

综合大量文献研究,硝酸钬的应用非常广泛。例如,陶瓷技术领域公布了一种高强抗菌釉料的制备工艺,硝酸钬与硝酸铕,白藜芦醇,三聚磷酸钠,硅藻土,硼酸钠等均是釉料合成的重要原料。其中,硼酸钠增加釉料的流动性和润湿性,同时配以三聚磷酸钠做辅助控制,二者共同改善了釉料和陶瓷基底之间的相容性,从而进一步稳定了釉料的抑菌性能;硝酸铕,硝酸钬和白藜芦醇三者协同作用,可以干扰细菌正常的生理功能,进而破坏细菌结构,再到抑制细菌防御系统,逐步使得细菌死亡;体系中的硝酸铕和硝酸钬还可以相互诱发,使体系达到高强抑菌作用;硅藻土还延长了釉料抑菌效果,使其达到长效抑菌[2]

电子陶瓷加工技术领域则公开了一种宽工作温区的电子陶瓷复合基片的制备工艺:将钛酸四丁酯,碳酸镁,硝酸钬,七水氢氧化锶和硅酸锂混合加入溶剂中水解,聚合,然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺油酸皂混合,在一定条件下反应后,烧结,制得钛酸锶基陶瓷粉末;将表面改性后的钛酸锶基陶瓷粉末与聚酰亚胺溶液采用流延工艺涂覆,进行阶梯式固化即可制得电子陶瓷复合基片。该发明提供的电子陶瓷复合基片制备工艺简单易操作,复合基片表面平整,不易脆断,并且机械强度高,韧性好,还具有高的介电常数,低的介电损耗,在较宽的工作温区内仍具有较好的介电性能[3]

除却以上应用,硝酸钬还可参与高抗硫超低温SCR脱硝催化剂的制备,最终产物具有较低的脱硝反应温度,较宽的催化还原脱硝活性温度窗口以及较高的抗硫性能[4]。纳米化学领域,硝酸钬与硝酸镱,硝酸铋与钛酸四丁酯按照一定配比制备静电纺丝前驱液是合成单斜相钛酸铋基纳米纤维的重要中间体。所获得的纳米材料在近红外激光的照射下,具有明亮的高纯度绿色上转换发光和较高的光温灵敏度。并且所采用的制备方法简单易行,重复性好,便于得到纯相,生产成本较低可满足批量化生产要求。后续研究还表明,其有望在非接触式温度测量领域得到进一步的应用[5]

硝酸钬参与制备的单斜相钛酸铋基纳米纤维SEM图.png

生理活性研究

为了研究硝酸钬对小鼠骨髓细胞核异常和肝脏三种抗氧化酶活力的影响,汪承润等人两次给小鼠腹腔注射硝酸钬溶液,相间24h,第二次注射24h后取股骨骨髓涂片,同时取肝脏检测超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活力。结果发现,在(10~40)mg/kg·bw剂量范围内,微核率和三种酶的活力随剂量的增加而升高;当剂量升至80mg/kg·bw时,三种酶活力趋于下降,但仍高于阴性对照组,而微核率增加到最大值;当剂量升至160mg/kg·bw时,微核率和酶活力均低于阴性对照组。低剂量(<40mg/kg·bw)硝酸钬溶液可促进骨髓细胞增殖,高浓度则表现出抑制作用。实验中还观察到核异常程度随剂量的增加而上升。推测低剂量钬离子通过诱导小鼠机体三种抗氧化酶活力的升高,清除部分自由基,一定程度上减轻了染色体损伤,高剂量则抑制了细胞分裂指数,又降低小鼠体内抗氧化酶活力,从而促进核异常[6]

参考文献

[1]Basma A.A.A. Balboul].Physicochemical characterization of the decomposition course of hydrated holmium nitrate. Thermoanalytical studies[J].Powder Technology, 2000.DOI:10.1016/S0032-5910(99)00183-7.

[2]郭顺波,余玫婷.一种高强抗菌的釉料及制备工艺:CN202510416245.0[P].

[3]晏志新.一种宽工作温区的电子陶瓷复合基片的制备工艺:CN202110877816.2[P].

[4]张亚平,朱一闻,肖睿,等.一种高抗硫超低温SCR脱硝催化剂及其制备方法:CN201610343003.4[P].

[5]葛万银,徐美美,施金豆,等.一种高纯绿色上转换单斜相钛酸铋基纳米纤维及其制备方法和用途:CN201910889268.8[P].

[6]汪承润,吴薇,何梅,等.硝酸钬对小鼠骨髓细胞核异常和肝脏三种抗氧化酶活力的影响[J].稀土, 2004, 25(5):5.DOI:10.3969/j.issn.1004-0277.2004.05.012.

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