[發明專利]一種高純無水溴化物的制備方法

有效

• 申請號: 201010239945.0
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN101891237A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 史宏聲;舒康穎;秦來順;宣守虎
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高純無水溴化物LnBr₃的制備工藝，該溴化物中的陽離子元素Ln為鑭系元素，具體為鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，本發明屬于化工試劑制備領域。

背景技術

高純無水溴化物LnBr₃是非常重要的化工試劑，當Ln為鑭系元素，尤其是當Ln為鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb和镥Lu時，其實用價值非常大。如高純的無水LaBr₃和CeBr₃已被大量用在閃爍晶體LaBr₃:Ce的制備上。

高純無水溴化物LnBr₃的潮解性很強，非常容易吸水，因此在常溫、常壓下皆以水合物LnBr₃·mH₂O的形式存在。其中LaBr₃的穩定水合物為七水合物LaBr₃·7H₂O，鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb和镥Lu的穩定水合物為六水合物LnBr₃·6H₂O。而當溫度達到80℃以上時，LnBr₃又非常容易和水、氧反應，生成穩定的溴氧化物LnOBr。因此雖然高純稀土溴化物的水合物LnBr₃·mH₂O的制備比較容易，但高純稀土無水溴化物LnBr₃的制備則非常困難。

目前制備高純稀土無水溴化物LnBr₃的方法，主要有以下幾種：(1)銨解法。如無水溴化鑭LaBr₃的制備工藝，采用氧化鑭和過量溴化銨反應，生成中間化合物2NH₄Br·LaBr₃，該化合物在減壓焙燒條件下會發生分解并獲得無水溴化鑭LaBr₃。(2)化學氣相傳輸法。如無水LuBr₃的制備。以稀土氧化镥、鋁粉和溴為起始原料進行反應，可得到LuBr₃和Al₂O₃的混合物。在鋁與溴過量的情況下，鋁與溴可在高溫形成氣態Al₂Br₆，并與LuBr₃反應得到氣態配合物，該氣態配合物會在低溫分解，因此通過在反應容器內形成適當的溫度場，可實現氣相傳輸，使得LuBr₃與其他固體分離。(3)溴化法。在惰性氣體的保護氣氛下，對金屬直接溴化；或采用四溴化碳蒸汽溴化稀土氧化物，從而制備無水稀土溴化物。(4)焙燒法。以惰性氣體和溴化氫氣為保護氣氛，或者連續抽真空條件下，對稀土溴化物的水合物進行焙燒，逐步脫去結晶水，從而得到無水稀土溴化物。

上述方法，要么較難抑制溴氧化物的產生，要么工藝流程復雜，對技術條件要求高，要么受反應條件限制，難以實現大量生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高純稀土無水溴化物LnBr₃的制備工藝，該溴化物中的陽離子元素Ln為鑭系元素，具體為鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu。