本发明专利技术公开了一种复盐XNH4Br·LaBr3·YH2O及其制备方法，所述方法包括：（1）将分子式为LaBr3·mH2O的水合溴化镧与溴化铵均匀混合，其中，m>0；（2）将步骤（1）所得混合物加热，即得所述复盐；本发明专利技术所述复盐脱水容易，且加热脱水过程中水解程度小，有利于制备高纯度的无水溴化镧。
【技术实现步骤摘要】
XNH4Br · LaBr3 · ΥΗ20、其制备方法以及无水溴化镧的制备方 法
本专利技术涉及无机材料的制备
，具体涉及XNH4Br ^LaBr3 ·ΥΗ20、其制备方法 以及基于XNH4Br · LaBr3 · YH2O制备无水溴化镧的方法。
技术介绍
以Ce3+离子激活的溴化镧晶体（LaBivCe 3+)是近年来发展起来的一种新型的无机 闪烁晶体。与同类晶体相比较，该晶体具有较高的光产额、较好的能量分辨率、较快的衰减 时间、非线性响应小等优点；相较于传统的NaI (TI)晶体，以Ce3+离子激活的溴化镧晶体具 有很多优异的性质，具有工业化和商业化的可行前景，有望全面取代传统的NaI (TI)晶体， 从而在医疗仪器、高能物理实验研究、油井勘探和安全稽查等领域得到广泛应用。 无水溴化镧的制备是上述溴化镧晶体制备的关键环节之一。目前制备无水溴化镧 的方法有以下几种： (1)化学气相反应传输法。杨冬梅在文献[详见文献：杨冬梅，于锦，蒋军辉，王之 昌。由氧化镧直接制备无水溴化镧[J]。材料与冶金学报，2003, 2 (2) :113-114;杨冬梅， 于锦，蒋军辉，王之昌。由稀土氧化物直接制备无水稀土溴化物[J]。稀土，2004,25 (2): 8-9]中详细描述了该方法：将氧化镧、液溴和铝粉的混合物置于长石英管的高温区进行反 应，得到无水溴化镧和氧化铝的混合物。过量的铝粉和液溴反应生成Al 2Br6气体，在一定温 度下无水溴化镧与Al2Br6反应生成气体LaAl 3Br12，气体LaAl3Br12向低温区移动并在低温区 分解得到纯度较高的无水溴化镧。该方法工艺复杂，反应时间长(约24小时)，产物产率低 (约 26. 8%)。 (2)水合溴化镧络合脱水法。孙同山在文献【详见文献：孙同山，赵玉亭，王茜，李 瑞梅。水合溴化镧的脱水动力学及与二甲基亚砜配合物的合成和热分析研究[J]。中国稀土 学报，1994, 12 (3):213-217】中详细描述了该方法：首先以水合溴化镧与二甲基亚砜为原料 制备了两者的配合物，然后将该配合物在一定温度下加热进行脱水以制备无水溴化镧。实 验结果表明，在静态空气气氛下，在211?312°C温度范围内生成无水溴化镧；但是，当温度 升高至520°C以上时，无水溴化镧被空气中的氧气和水蒸气完全氧化为溴氧化镧（LaOBr)。 该方法得到的无水溴化镧烧结性差，在储存的过程中很容易吸水变质。 (3)水合溴化镧程序升温法制备无水溴化镧。该方法在专利CN201110344581. 7中 有详细描述，该方法是用氯根含量为< 20ppm的碳酸镧，用40%氢溴酸溶解，碳酸镧与氢溴 酸的重量比I : 1. 6,经浓缩、结晶得到LaBr3 ·6Η20 ;LaBr3 ·6Η20与NHjr按重量比1 : 0. 8 在混料机中混合，用水喷射泵抽真空，当真空度达到0. 〇8Pa时，设定升温程序开始加热，温 度在室温?410°C，控制分段升温速度和保温时间，得到无水溴化镧。该方法对反应环境要 求极为严苛，需要保证很高的真空度，另外，反应过程的控制复杂，需要严格控制分段升温 速度和保温时间。 (4)水合溴化镧溴化氢气氛保护脱水法。该方法是将水合溴化镧在溴化氢气氛保 护下进行脱水以制备无水溴化镧。根据化学平衡原理，溴化氢气体的存在能够大大抑制水 合溴化镧脱水后期水解反应的发生，并且能够将水解产物重新转化为无水溴化镧，从而保 证了产物无水溴化镧的纯度。该方法中溴化氢的用量很大，对设备的耐腐蚀性要求较高，含 水蒸气的溴化氢尾气的解析提纯难度高，从而导致该工艺方法复杂、生产成本非常高。 随着溴化镧闪烁晶体的发展，对原料无水溴化镧的需求也日益迫切。由于无水溴 化镧高温水解性极强，其制备过程对周围环境中氧气和水蒸气含量控制要求极为苛刻，导 致目前高纯度无水溴化镧生产工艺复杂，过程控制难度大，产品成本很高，制约了溴化镧闪 烁晶体的发展。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供了一种复盐XNH4Br · LaBr3 · YH2O, 其制备方法，以及以XNH4Br · LaBr3 · YH2O为反应起始原料或中间产物制备无水溴化镧 的方法。本专利技术所述XNH4Br · LaBr3 · YH2O脱水容易，且加热脱水过程中水解程度小，因 此，以XNH4Br · LaBr3 · YH2O为原料进行脱水反应可获得高纯度的无水溴化镧；所述制备 XNH4Br · LaBr3 · YH2O的方法以水合溴化镧为原料，在相对简单的工艺条件下即可制备出高 纯度（>99. 9%)的 XNHjr · LaBr3 · ΥΗ20。 为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案来实现的： 一种复盐，其分子式为XNHjr · LaBr3 · YH2O,其中，X为2或3, Y为0?1。 本专利技术还提供了上述复盐的制备方法，所述方法包括如下步骤： (1)将分子式为LaBr3 · mH20的水合溴化镧与溴化铵均勻混合； 其中，m表示每分子所述水合溴化镧中含有的结晶水的个数，0〈m彡7 ;优选地，m为 1，2, 3, 4, 5, 6或7 ;当m=7时，所述水合溴化镧即七水溴化镧； (2)将步骤（1)所得混合物加热，即得XNH4Br · LaBr3 · ΥΗ20。 作为优选，以重量计，步骤（1)所述水合溴化镧与溴化铵的加料量比为（1+0. 05m): (0· 52 ?12. 48)。 根据本专利技术的某些实施方案，以不含结晶水的溴化镧的加料量为1. 00重量份计， 所述溴化铵的加料量例如为0. 6重量份、1. 5重量份、2. 5重量份、3. 5重量份、4. 5重量份、 5. 5重量份、6. 5重量份、7. 5重量份、8. 5重量份、9. 5重量份、10. 5重量份、11. 5重量份、 12. 4重量份。 作为优选，步骤（2)中，所述加热为：首先在120?300°C加热0. 5?4. 5小时，然 后在300?450°C加热I. 0?5. 5小时。 根据本专利技术的某些实施方案，所述加热温度120?300°C例如为130°C、150°C、 170、190°C、210°C、230°C、250°C、270°C、290; 所述加热时间0. 5?4. 5小时例如为0. 6小时、0. 9小时、I. 2小时、I. 5小时、I. 8 小时、2. 1小时、2. 4小时、2. 7小时、3. 0小时、3. 3小时、3. 6小时、3. 9小时、4. 2小时、4. 5小 时； 所述加热温度 300 ?450°C 例如为 310°C、325°C、34(TC、355°C、37(rC、385°C、 400°C、415°C、430°C、345°C ; 所述加热时间I. 0?5. 5小时例如为I. 3小时、I. 8小时、2. 3小时、2. 8小时、3. 3 小时、3. 8小时、4. 3小时、4. 8小时、5. 3小时。 作为优选，将步骤（2)中在室温?250°C合成的溴化铵回收至步骤（1)中循环利 用。 上述方法制备XNH4Br · LaBr3 · YH2O的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复盐，其分子式为XNH4Br·LaBr3·YH2O，其中，X为2或3，Y为0～1。
【技术特征摘要】
1. 一种复盐，其分子式为XNH4Br ? LaBr3 ? YH20,其中，X为2或3，Y为0?1。2. -种制备如权利要求1所述复盐的方法，所述方法包括如下步骤： (1) 将分子式为LaBr3 ? mH20的水合溴化镧与溴化铵均勻混合； 其中，0〈m彡7 ;优选地，m为1，2,3,4,5,6或7 ; (2) 将步骤（1)所得混合物加热，即得XNH4Br ? LaBr3 ? YH20。3. 根据权利要求2所述方法，其特征在于，以重量计，步骤（1)所述水合溴化镧与溴化 铵的加料量比为（1+0. 〇5m) : (0? 52?12. 48)。4. 根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，步骤（2)中，所述加热为：首先在120? 300°C加热0? 5?4. 5小时，然后在300?450°C加热1. 0?5. 5小时。5. 根据权利要求2-4任一项所述方法，其特征在于，将步骤（2)中在室温?250°C合成 的溴化铵回收至步骤（1)中循环利用。6. -种制备无水溴化镧的方法，其特征在于，包括：XNH4Br ? LaBr3 ? YH20于具有一定密 封性的密闭环境下加热，制得无水溴化镧。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述XNH4B...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢旭晨，张志敏，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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