Didelėje retųjų žemių elementų šeimoje,gadolinio oksidas (Gd2O2)tapo medžiagų mokslo bendruomenės žvaigžde dėl savo unikalių fizikinių ir cheminių savybių bei plataus pritaikymo sričių. Ši balta miltelių pavidalo medžiaga yra ne tik svarbi retųjų žemių oksidų dalis, bet ir nepakeičiama funkcinė medžiaga šiuolaikinio mokslo ir technologijų plėtrai. Nuo medicininio vaizdavimo iki branduolinės energijos technologijų, nuo magnetinių medžiagų iki optinių prietaisų, gadolinio oksidas yra visur, pabrėžiant unikalią retųjų žemių medžiagų vertę.
1. Pagrindinės gadolinio oksido savybės
Gadolinio oksidasyra tipiškas retųjų žemių oksidas su kubine kristaline struktūra. Jo kristalinėje struktūroje gadolinio jonai ir deguonies jonai yra sujungti specifiniu erdviniu išdėstymu ir sudaro stabilų cheminį ryšį. Dėl šios struktūros gadolinio oksido lydymosi temperatūra siekia iki 2350 °C, todėl jis išlieka stabilus aukštoje temperatūroje.
Kalbant apie chemines savybes, gadolinio oksidas pasižymi tipiškomis šarminio oksido savybėmis. Jis gali reaguoti su rūgštimis ir sudaryti atitinkamas druskas, be to, pasižymi tam tikru higroskopiškumu. Dėl šių savybių gadolinio oksidui ruošti reikalingos specialios laikymo ir tvarkymo sąlygos.
Kalbant apie fizikines savybes, gadolinio oksidas pasižymi puikiomis optinėmis ir magnetinėmis savybėmis. Jis turi aukštą lūžio rodiklį ir gerą šviesos pralaidumą matomoje šviesoje, o tai sudaro sąlygas jo taikymui optinėje srityje. Tuo pačiu metu gadolinio jono 4f elektronų apvalkalo struktūra suteikia jam unikalių magnetinių savybių.
Breifo įvadas
| Produkto pavadinimas | Gadolinio oksidas, gadolinio(III) oksidas |
| Cas | 12064-62-9 |
| MF | Gd₂O₃ |
| Molekulinė masė | 362,50 |
| Tankis | 7,407 g/cm³ |
| Lydymosi temperatūra | 2420 °C |
| Išvaizda | Balti milteliai |
| Grynumas | 5N (Gd2O3/REO≥99,999 %）；3N （Gd2O3/REO≥ 99,9 %) |
| Tirpumas | Netirpsta vandenyje, vidutiniškai tirpsta stipriose mineralinėse rūgštyse |
| Stabilumas | Šiek tiek higroskopiškas |
| Daugiakalbis | Gadolinio oksidas, gadolinio oksidas, gadolinio oksidas |
| Tirpumo produktas Ksp | 1,8 × 10−23 |
| Kristalinė struktūra | Monoklininė kristalų sistema |
| Prekės ženklas | Epocha |
2. Pagrindinės gadolinio oksido taikymo sritys
Medicinos srityje svarbiausias gadolinio oksido pritaikymas yra kaip žaliava magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) kontrastinėms medžiagoms. Gadolinio kompleksai gali reikšmingai pakeisti vandens protonų relaksacijos laiką, pagerinti vaizdų kontrastą ir pateikti aiškesnius vaizdus ligų diagnostikai. Šis pritaikymas labai paskatino šiuolaikinių medicininių vaizdų technologijų plėtrą.
Magnetinių medžiagų srityje gadolinio oksidas yra pagrindinė žaliava gaminant magnetines medžiagas, tokias kaip gadolinio geležies granatas (GdIG). Šios medžiagos atlieka svarbų vaidmenį mikrobangų prietaisuose ir magnetooptiniuose prietaisuose ir yra materialus pagrindas šiuolaikinių ryšių technologijų plėtrai.
Dėl puikių optinių savybių gadolinio oksidas plačiai naudojamas fosforuose, lazerinėse medžiagose, optinėse dangose ir kitose srityse. Ypač gaminant didelio lūžio rodiklio optines plėveles, gadolinio oksidas pasižymi unikaliais pranašumais.
Branduolinės energetikos technologijose gadolinio oksidas naudojamas kaip valdymo strypų medžiaga branduoliniuose reaktoriuose dėl didelio neutronų sugerties skerspjūvio. Šis pritaikymas yra labai svarbus saugiam branduolinių reaktorių eksploatavimui.
3. Gadolinio oksido tolesnė plėtra
Tobulėjant gamybos technologijoms, gadolinio oksido sintezės metodas buvo nuolat optimizuojamas. Nuo tradicinio kietosios fazės reakcijos metodo iki pažangaus zolio-gelio metodo, gamybos proceso patobulinimas ženkliai pagerino gadolinio oksido grynumą ir našumą.
Naujose taikymo srityse gadolinio oksidas turi didelį potencialą. Kietojo kūno apšvietimo, kvantinių skaičiavimų, aplinkos valdymo ir kituose aspektuose tyrėjai tyrinėja naujus gadolinio oksido pritaikymo būdus. Šie tyrimai atvėrė naujas kryptis būsimai gadolinio oksido plėtrai.
Žvelgiant iš pramonės perspektyvų, sparčiai vystantis strateginėms besiformuojančioms pramonės šakoms, tokioms kaip nauja energija ir naujos medžiagos, gadolinio oksido paklausa rinkoje ir toliau augs. Ypač aukštos klasės gamybos ir pažangiausių technologijų srityse gadolinio oksido svarba dar labiau išaugs.
Gadolinio oksidas, kaip svarbus retųjų žemių medžiagų šeimos narys, pasižymi ne tik plačiu dabartiniu jo pritaikymo spektru, bet ir neribotomis galimybėmis ateityje plėtojant technologijas. Nuo medicinos iki energetikos technologijų, nuo informacinių ryšių iki aplinkos apsaugos, gadolinio oksidas, pasižymintis savo unikaliomis savybėmis, svariai prisideda prie žmonijos mokslo ir technologijų pažangos. Nuolat tobulėjant medžiagų mokslui, gadolinio oksidas neabejotinai sužibės daugiau sričių ir pratęs legendinį retųjų žemių medžiagų skyrių.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 20 d.