硝酸铽 | 57584-27-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 金属硝酸盐及亚硝酸盐
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 镧系含氧阴离子化合物
• 中文名称: 硝酸铽
• 中文别名: 硝酸铽六水
• 英文名称: terbium nitrate hexahydrate
• 英文别名: Terbium(III) nitrate pentahydrate；terbium(3+);trinitrate;pentahydrate
• CAS: 57584-27-7
• 化学式: 2H₂O*H₈N₃O₁₃Tb
• 分子量: 453.032
• InChiKey: YWROXJNVUWBEPC-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  89.3 °C
• 稳定性/保质期：

  如果按照规格使用和储存，则不会分解，未有已知危险反应。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -4.84
• 重原子数：
  18
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  194
• 氢给体数：
  5
• 氢受体数：
  14

安全信息

• 危险品标志：
  O,Xi
• 安全说明：
  S17,S26,S36,S37,S39
• 危险类别码：
  R8
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  28469000
• 危险品运输编号：
  UN 1477 5.1/PG 3

制备方法与用途

特性

硝酸铽是一种无色单斜系晶体，熔点为893℃。在高温下会分解，并能溶于水、乙醇、丙酮和酯类中。此外，它还能被磷酸三丁酯萃入有机溶剂相中。其无水盐易于溶解于无水胺、腈和其他极性有机溶剂。

生产工艺

硝酸铽可以通过将金属铽溶于硝酸或由Tb(OH)₃与硝酸反应制得，从水溶液中结晶出其水合物。另一种方法是通过Tb₂O₃与液态N₂O₄反应得到无水物。

应用

硝酸铽曾用于稀土元素的分级结晶分离工作中，并可用于制备稀土元素配合物等。以下是几个应用示例：

1. 四足配体L及其Tb配合物：一种新颖的四足配体1,1,1′,1′-四(吡啶-2-羧酸酯基)联三甲基丙烷(L)与Tb形成的配合物。元素分析结果表明，它们形成了1:1型配合物；红外光谱推测在配合物中，L的4条侧链上的吡啶羧酸酯端基同时以吡啶氮原子和羰基氧原子配位，骨架醚氧原子未参与配位，部分硝酸根离子以双齿形式与Tb³⁺结合。摩尔电导和热分析结果表明，配合物的组成为Tb L(NO₃)₂·2H₂O；在紫外光激发下，配合物发出较强的Tb³⁺特征荧光；配合物中Tb³⁺5D4能级的荧光寿命较长。

2. 氧化铽组装碳纳米管复合材料：包括以下步骤：

   • 将氧化铽溶于浓硝酸中制备硝酸铽晶体，室温下将硝酸铽晶体与浓硝酸混合后加入碳纳米管，并在120～140℃的油浴中回流3～8小时。当被回流的混合物温度降到室温时，用浓度为15～70mol/l的碱溶液进行滴定，至pH值为8～10。
   • 滤膜过滤，滤出物用去离子水多次洗涤后，在60～100℃下干燥5～12小时以获得氢氧化铽组装的碳纳米管。
   • 将步骤中获得的氢氧化铽组装的碳纳米管在惰性气氛中，从室温升至250℃并保持1～2小时；再升温至400～700℃并保持0.5～3小时。最后，在惰性气氛下冷却至室温，即为三氧化二铽组装的碳纳米管复合材料。

用途

• 科研试剂
• 生化研究

用途

形成永久性微孔材料 [Tb₂(1,4-苯二甲酸)₃]，其发光性质可用于传感器。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  硝酸铽 、 重水 以 重水 为溶剂， 生成 terbium nitrate hexahydrate
  参考文献：
  名称：

  Structural and luminescence study of europium and terbium nitrate hexahydrates

  摘要：

  The crystal structure of Tb(NO3)3.6H2O is determined at 295 K from X-ray diffraction measurements. The compound crystallizes in the triclinic space group P1 (ITC No. 2) with Z = 2. Cell parameters are: a = 9.095(7), b = 11.600(6), c = 6.705(4) angstrom; alpha = 91.14(4), beta = 110.79(5), gamma = 70.14(5)-degrees; V = 617.9(6) angstrom-3, D(calc) = 2.44 g cm-1, D(meas) = 2.41 g cm-1. The final R(F) was 0.036 for 2165 unique reflections. The Tb(III) is decacoordinated, being bonded to four water molecules and three bidentate nitrate ions. The coordination polyhedron is a distorted 4A,6B-extended dodecahedron. One nitrate ion is asymmetrically bonded, with one Tb-O distance 0.22 angstrom longer than the other. The luminescent properties of Eu(III) and Tb(III) in [Ln(NO3)3(X2O)4].2X2O, X = H, D are reported. The number of water molecules directly coordinated to the metal ion are estimated from lifetime measurements. These numbers largely exceed the expected value of 4. This fact, together with analogous results reported for the chloride hexahydrates, tend to demonstrate that this method should be used with care.

  DOI：

  10.1016/s0020-1693(00)88138-4