Ano ang gadolinium oxide? Ano ang ginagawa nito?

Sa malaking pamilya ng mga bihirang elemento ng lupa,Gadolinium Oxide (GD2O2)ay naging isang bituin sa komunidad ng agham ng mga materyales na may natatanging pisikal at kemikal na mga katangian at malawak na larangan ng aplikasyon. Ang puting pulbos na sangkap na ito ay hindi lamang isang mahalagang miyembro ng bihirang mga oxides sa lupa, kundi pati na rin isang kailangang -kailangan na pagganap na materyal sa pagbuo ng modernong agham at teknolohiya. Mula sa medikal na imaging hanggang sa nuclear na teknolohiya ng enerhiya, mula sa mga magnetic na materyales hanggang sa mga optical na aparato, ang gadolinium oxide ay nasa lahat ng dako, na nagtatampok ng natatanging halaga ng mga bihirang materyales sa lupa.

Gadolinium oxide

1. Pangunahing mga katangian ng gadolinium oxide

Gadolinium oxideay isang tipikal na bihirang Earth oxide na may isang cubic crystal na istraktura. Sa istraktura ng kristal nito, ang mga ion ng gadolinium at mga ion ng oxygen ay pinagsama sa isang tiyak na pag -aayos ng spatial upang makabuo ng isang matatag na bono ng kemikal. Ang istraktura na ito ay nagbibigay ng gadolinium oxide ng isang natutunaw na punto ng hanggang sa 2350 ° C, na pinapayagan itong manatiling matatag sa mataas na temperatura ng mga kapaligiran. 

Sa mga tuntunin ng mga katangian ng kemikal, ang gadolinium oxide ay nagpapakita ng mga karaniwang katangian ng alkalina na oxide. Maaari itong umepekto sa mga acid upang mabuo ang mga kaukulang asing -gamot at may ilang hygroscopicity. Ang mga katangiang ito ay nangangailangan ng mga espesyal na kondisyon ng pag -iimbak at paghawak para sa gadolinium oxide sa panahon ng paghahanda ng materyal. 

Sa mga tuntunin ng mga pisikal na katangian, ang gadolinium oxide ay may mahusay na mga optical at magnetic na katangian. Mayroon itong isang mataas na refractive index at mahusay na light transmittance sa nakikitang ilaw na rehiyon, na naglalagay ng pundasyon para sa aplikasyon nito sa optical field. Kasabay nito, ang istraktura ng 4F electron shell ng gadolinium ion ay nagbibigay ito ng mga natatanging katangian ng magnetic.

Panimula ng Breif

Pangalan ng Produkto Gadolinium oxide, gadolinium (III) oxide
Cas 12064-62-9
MF GD2O3
Molekular na timbang 362.50
Density 7.407 g/cm3
Natutunaw na punto 2,420 ° C.
Hitsura Puting pulbos
Kadalisayan 5N (GD2O3/REO≥99.999%); 3N (GD2O3/REO≥ 99.9%)
Solubility Hindi matutunaw sa tubig, katamtaman na natutunaw sa malakas na mga acid ng mineral
Katatagan Bahagyang hygroscopic
Multilingual Gadoliniumoxid, Oxyde de Gadolinium, Oxido del Gadolinio
Solubility Product KSP 1.8 × 10−23
Istraktura ng kristal Monoclinic Crystal System
Tatak Panahon

2. Mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng gadolinium oxide

Sa larangan ng medikal, ang pinakamahalagang aplikasyon ng gadolinium oxide ay bilang isang hilaw na materyal para sa magnetic resonance imaging (MRI) na mga ahente ng kaibahan. Ang mga gadolinium complex ay maaaring makabuluhang baguhin ang oras ng pagpapahinga ng mga proton ng tubig, mapabuti ang kaibahan ng imaging, at magbigay ng mas malinaw na mga imahe para sa diagnosis ng sakit. Ang application na ito ay lubos na na -promote ang pagbuo ng modernong teknolohiyang imaging medikal.

Gadolinium MRI Contrast Agent
Gadolinium Iron Garnet

Sa larangan ng mga magnetic material, ang gadolinium oxide ay isang pangunahing hilaw na materyal para sa paghahanda ng mga magnetic na materyales tulad ng gadolinium iron garnet (GDIG). Ang mga materyales na ito ay may mahalagang papel sa mga aparato ng microwave at magneto-optical na aparato, at nagbibigay ng isang materyal na batayan para sa pagbuo ng modernong teknolohiya ng komunikasyon.

Sa mga optical application, ang gadolinium oxide ay malawakang ginagamit sa mga posporo, mga materyales sa laser, optical coatings at iba pang mga patlang dahil sa mahusay na mga optical na katangian. Lalo na sa paghahanda ng mga high-refractive-index optical films, ang gadolinium oxide ay nagpapakita ng mga natatanging pakinabang.

Gadolinium oxide fluorescent powder
Nuclear Reactor Control Rods

Sa teknolohiyang nukleyar na enerhiya, ang gadolinium oxide ay ginagamit bilang isang materyal na control rod para sa mga nukleyar na reaktor dahil sa mataas na seksyon ng pagsipsip ng neutron. Ang application na ito ay may malaking kabuluhan sa ligtas na operasyon ng mga nuclear reaktor.

3. Pag -unlad ng hinaharap ng gadolinium oxide

Sa pagsulong ng teknolohiya ng paghahanda, ang pamamaraan ng synthesis ng gadolinium oxide ay patuloy na na -optimize. Mula sa tradisyunal na pamamaraan ng reaksyon ng solid-phase hanggang sa advanced na pamamaraan ng sol-gel, ang pagpapabuti ng proseso ng paghahanda ay makabuluhang napabuti ang kadalisayan at pagganap ng gadolinium oxide.

Sa umuusbong na mga patlang ng aplikasyon, ang gadolinium oxide ay nagpapakita ng malaking potensyal. Sa pag-iilaw ng solid-state, pag-compute ng dami, pamamahala sa kapaligiran at iba pang mga aspeto, ang mga mananaliksik ay naggalugad ng mga bagong aplikasyon ng gadolinium oxide. Ang mga pagsaliksik na ito ay nagbukas ng mga bagong direksyon para sa hinaharap na pag -unlad ng gadolinium oxide. 

Mula sa pananaw ng mga prospect sa industriya, na may mabilis na pag -unlad ng mga estratehikong umuusbong na industriya tulad ng bagong enerhiya at mga bagong materyales, ang demand ng merkado para sa gadolinium oxide ay patuloy na lumalaki. Lalo na sa mga patlang ng high-end na pagmamanupaktura at teknolohiya ng paggupit, ang kahalagahan ng gadolinium oxide ay higit na mapahusay.

Bilang isang mahalagang miyembro ng Rare Earth Material Family, ang halaga ng gadolinium oxide ay hindi lamang makikita sa kasalukuyang malawak na hanay ng mga aplikasyon, kundi pati na rin sa walang limitasyong mga posibilidad sa pag -unlad ng teknolohikal na teknolohikal. Mula sa medikal na kalusugan hanggang sa teknolohiya ng enerhiya, mula sa komunikasyon ng impormasyon hanggang sa proteksyon sa kapaligiran, ang gadolinium oxide ay gumagawa ng mahalagang mga kontribusyon sa pagsulong ng agham at teknolohiya ng tao na may mga natatanging katangian. Sa patuloy na pag -unlad ng agham ng mga materyales, ang gadolinium oxide ay tiyak na lumiwanag sa mas maraming larangan at ipagpapatuloy ang maalamat na kabanata ng mga bihirang materyales sa lupa.


Oras ng Mag-post: Pebrero-20-2025