Оксид-бромид лютеция

Изготовим соединения лютеция под заказ

Оксид-бромид лютеция (бромоокись лютеция) — неорганическое соединение с химической формулой LuOBr. Относится к классу оксигалогенидов (оксобромидов) редкоземельных металлов: в отличие от простых галогенидов типа бромида лютеция, молекула LuOBr содержит одновременно анионы двух видов — O²⁻ и Br⁻, — а лютеций находится в степени окисления +3.

Физические свойства оксид-бромида лютеция

В коммерческой форме LuOBr представляет собой белый кристаллический порошок мелкой дисперсии. Практически нерастворим в воде — как и другие кислородсодержащие соединения лютеция (оксид, гидроксид, оксалат). Растворяется в разбавленных минеральных кислотах.

Кристаллическая структура LuOBr

LuOBr кристаллизуется в тетрагональной системе, пространственная группа P4/nmm, структурный тип матлокита (PbFCl) — характерный для всего ряда оксигалогенидов лантанидов (REOCl, REOBr). Параметры элементарной ячейки: a = 3,770 Å, c = 8,387 Å.

В структуре LuOBr центральный слой атомов кислорода расположен между двумя слоями атомов брома, формируя пакеты Br–O–Br. Атом Lu³⁺ координирован четырьмя атомами кислорода и четырьмя атомами брома в виде искажённой квадратной антипризмы. Межатомные расстояния: Lu–O = 2,185 Å, Lu–Br = 3,123 Å. Слоистая анизотропная архитектура определяет люминесцентные свойства соединения и лежит в основе его применения в качестве хозяйской матрицы для активированных люминофоров. Оксид-хлорид лютеция LuOCl является ближайшим структурным аналогом с идентичным типом упаковки.

Получение оксид-бромида лютеция

Оксид-бромид лютеция получают в лабораторных условиях путём контролируемого термического гидролиза кристаллогидрата бромида лютеция. При нагревании LuBr₃·nH₂O происходит ступенчатый гидролиз: на определённой стадии из координационной сферы удаляются молекулы воды, а часть ионов брома замещается кислородными лигандами с образованием оксигалогенида и выделением бромистого водорода.

Процесс ведут при строгом контроле температуры и состава атмосферы, чтобы исключить полный гидролиз до гидроксида или оксида лютеция. Дальнейшее нагревание продукта приводит к разложению LuOBr.

Требования безопасности при работе с LuOBr

Оксид-бромид лютеция негорюч, взрывопожаробезопасен. При термическом разложении возможно выделение паров бромистого водорода (HBr) — раздражающего и токсичного газа. Работы с нагревом требуют обеспечения защиты органов дыхания.

Работы с соединением проводят в помещениях, оснащённых приточно-вытяжной вентиляцией в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005. При обращении с порошком применяют средства индивидуальной защиты органов дыхания, кожных покровов и слизистых оболочек.

Применение оксид-бромида лютеция

Область применения LuOBr определяется сочетанием двух факторов: слоистой кристаллической матрицы структурного типа матлокита и высокого атомного номера лютеция (Z = 71), обеспечивающего эффективное поглощение рентгеновского излучения.

Люминофоры и сцинтилляционные материалы. Оксигалогениды редкоземельных металлов типа REOBr — устоявшийся класс хозяйских матриц для активированных люминофоров. LuOBr с активаторами (Eu³⁺, Tb³⁺ и другими РЗМ) является базой для создания рентгеновских конверторов и радиационных детекторов. Высокая плотность матрицы улучшает поглощение жёсткого излучения.

Химический синтез и аналитические исследования. Применяется как исходный реагент в синтезе функциональных соединений лютеция, а также для изучения свойств оксигалогенидных систем лантанидов. Чистота не менее 99,9% обеспечивает воспроизводимость результатов при лабораторных синтезах.

Катализ. Оксигалогениды редкоземельных металлов исследуются как катализаторы окислительных реакций; LuOBr используется преимущественно в исследовательских работах в этой области.

Форма поставки

Поставляется в виде белого кристаллического порошка мелкой дисперсии. Доля основного вещества — не менее 99,9%. Фасовка и объём партии — по согласованию с покупателем.