背景及概述[1]
镱的化学元素[周期系第Ⅲ族(类)副族元素、镧系元素]，系稀土元素之一。其基态电子构型1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p66s2。其呈银灰色金属。软而富有延展性，有两种同素异形体：α型立方面心晶格；β型立方体心晶格。转变温度798℃。金属原子半径1.940×10-10米。离子半径1.13×10-10米(+2价)、0.86×10-10米(+3价)。电阻率2.90×10-5欧·厘米。标准电极电位(EYb3+/Yb°)-2.267伏。溶于稀酸和液氨。与水反应较缓慢。在空气中相当稳定。镱可用作激光材料、柘榴石的掺杂剂、手提式X射线源以及各种试剂。
应用[2-3]
金属镱为银灰色，有延展性，质地较软，室温下镱能被空气和水缓慢氧化。镱与钐和铕相类似，属于变价稀土，除通常呈正三价外，也可以呈正二价状态。稀土金属镱属于重稀土元素，主要作为功能性材料及添加剂应用于屏蔽涂层材料、栅介质材料、压力传感器材料、磁致伸缩材料、激光材料和高科技合金添加材料等领域。近年来，随着集成电路、光纤通讯和激光灯高新技术的发展，稀土镱的应用也越来越广泛。例如，计算机网络和长距离光纤传输系统对光通讯用的光纤材料性能要求越来越高，而镱离子由于拥有优异的光谱特性，可以像铒和铥一样，被用作光通讯的光纤放大材料。如制备一种除甲醛空气净化新材料，包括基体材料、表面活性剂、高分子有机胺类化合物和稀土金属催化剂；所述基体材料为阳离子交换纤维，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述高分子有机胺类化合物为三乙烯四胺，所述稀土金属催化剂为金属铒和金属镱的混合物；该空气净化新材料中各成分的重量份之比为：基体材料80~120份，表面活性剂4~6份，高分子有机胺类化合物20~30份，稀土金属催化剂2~4份，其中，稀土金属催化剂中金属铒和金属镱的重量份之比为1~3：1。本发明提供的具有除甲醛功能的空气净化新材料具有优异的甲醛清除效果，清除速率高，且对甲醛的吸附容量大。
制备[2]
金属镱的制备方法，包括以下步骤S1～S2：
S1、将氧化镱和还原剂混合，在真空度高于5×10-2Pa条件下，以10～15℃/min的速度升温至温度并保温至真空度稳定，然后以2.5～10℃/min的速度升温至第二温度并保温30min以上进行还原反应，收集蒸出的组分得到还原产物；其中，温度为200～500℃，第二温度为700～1000℃。
S2、将还原产物在真空度高于5×10-4Pa条件下，升温至第三温度并保温5～20小时，然后升温至第四温度并收集从第三温度升温至第四温度的时间段内蒸出的组分，得到金属镱；其中，第三温度为400～550℃，第四温度为650～1000℃。
常规的金属镱制备工艺中通常是还原蒸馏一步完成，且还原温度高、升温速度快。还原温度高，特别是当还原温度超过1000℃时，原料中的低熔点高蒸气压的杂质如Ca、Mg、Li、Na、K、Al、Bi、Sr、Pb和Mn等也随同金属镱一并还原蒸馏出来，导致金属镱中杂质含量高。而升温速度快，则导致还原反应剧烈进行的同时，很容易将一些粉末状态的杂质夹带上来，导致收集到的金属镱有较多杂质夹杂其中，从而影响了产品的纯度。本实施例的制备方法分为低温还原和蒸馏除杂两个步骤分别进行，以达到同时去除稀土杂质和部分非稀土杂质的目的，从而制备纯度较高的金属镱。首先，低温还原步骤通过控制不同阶段的不同升温速率，从而控制反应速率，减少还原过程中金属蒸汽之间的碰撞，避免还原产物中杂质的夹杂，在还原阶段就有效地抑制了杂质的还原和蒸出。而且，在升温至温度后，真空度若未稳定说明原料中有气体放出，这个阶段如果继续升温，气体没有完全排出，会影响还原产物的纯度。其次，蒸馏除杂步骤先在金属镱还未升华的第三温度下保温一定时间，使比镱蒸汽压更高的杂质先扩散至还原产物表面或蒸出，然后再升温将金属镱蒸出，从而可获得纯度较高的高纯金属镱产品。
主要参考资料
[1] 化学词典
[2] CN201811646021.5金属镱的制备方法
[3]b CN201610263737.1一种除甲醛空气净化新材料