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| 名前 | |
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| その他の名前
三二酸化ガドリニウム、三酸化ガドリニウム
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.031.861 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| ガドリニウム2O3 | |
| モル質量 | 362.50 グラム/モル |
| 外観 | 白色無臭の粉末 |
| 密度 | 7.07 g/cm3 [ 1] |
| 融点 | 2,420 °C (4,390 °F; 2,690 K) |
| 不溶性の | |
溶解度積（K sp）
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1.8×10 −23 |
| 溶解度 | 酸に溶ける |
磁化率（χ）
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+53,200·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造 | |
| 立方晶、cI80、単斜晶 | |
| Ia-3、No.206、C2/m、No.12 | |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
 
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| 警告 | |
| H319、H410 | |
| P264、P273、P280、P305+P351+P338、P337+P313、P391、P501 | |
| 安全データシート（SDS） | 外部MSDS |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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塩化ガドリニウム(III) |
その他の陽イオン
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酸化ユウロピウム(III)、酸化テルビウム(III) |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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 インフォボックス参照
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酸化ガドリニウム(III)（古名ガドリニア）は、化学式Gd 2 O 3の無機化合物である。これは希土類元素ガドリニウムの最も一般的な形態の1つであり、その誘導体は磁気共鳴イメージングの造影剤として使用できる可能性がある。[2]
構造
酸化ガドリニウムには2つの構造がある。立方晶（cI80、Ia 3、No. 206）構造は、酸化マンガン（III）や重三価ランタニド三二酸化物の構造に似ている。立方晶構造は、それぞれ配位数が6であるが配位幾何学が異なる2種類のガドリニウムサイトを特徴とする。2番目の多形は単斜晶（ピアソン記号mS30、空間群C2/m、No. 12）である。[3]室温では、立方晶構造の方が安定している。単斜晶構造への相変化は1200℃で起こる。2100℃を超えて融点2420℃までは、六方晶相が優勢である。[4]
準備と化学
酸化ガドリニウムは、水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、またはシュウ酸塩の熱分解によって形成されます。[5]酸化ガドリニウムはガドリニウム金属の表面に形成されます。
酸化ガドリニウムは、二酸化炭素と容易に反応して炭酸塩を生成することから、かなり塩基性の酸化物であることがわかる。一般的な鉱酸に容易に溶解するが、シュウ酸塩、フッ化物、硫酸塩、リン酸塩は水に非常に溶けにくいため、酸化物の粒子を覆って完全に溶解するのを妨げるという問題もある。[6]
Gdナノ粒子2お3
酸化ガドリニウムナノ粒子の合成法はいくつか知られているが、そのほとんどはガドリニウムイオンと水酸化物の反応による水酸化物の沈殿と、それに続く熱脱水による酸化物の生成に基づいている。ナノ粒子は、より大きな多結晶凝集体の形成を避けるために、常に保護材料でコーティングされている。[7] [8] [9]
酸化ガドリニウムのナノ粒子は、磁気共鳴画像（ MRI）の造影剤として有望である。デキストランでコーティングされた20～40 nmサイズの酸化ガドリニウム粒子の緩和率は、7.05 T（臨床で使用されているMRIスキャナのほとんどが0.5～3 Tの範囲であるのに比べて異常に高い磁場）でガドリニウムイオンあたり4.8 s −1 mM −1であった。[7] 2～7 nmのより小さな粒子は、MRI剤としてテストされた。[8] [9]
潜在的な用途
- 酸化ガドリニウム(III)は、いくつかの固体レーザーのホスト材料です。ネオジムやエルビウムなどの希土類イオンをドープしたGd₂O₃は、高効率で特定の波長のレーザーを生成することができ、通信や医療処置など、さまざまな用途で重要です。[10]
- Gd₂O₃は一部の固体酸化物燃料電池（SOFC）に使用されています。[11] [12]
参考文献
- ^ Pradyot Patnaik.無機化学物質ハンドブック. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8 .
- ^ イブラヒム、マイケル; ハジルカルザー、ビタ; ダブリン、アーサー (2023). 「ガドリニウム磁気共鳴画像」.国立医学図書館. StatPearls Publishing . 2024年7月8日閲覧。
- ^ Wells, AF (1984)構造無機化学第5版 Oxford Science Publications. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ 安達 銀也; 今中 信人 (1998). 「二元希土類酸化物」.化学レビュー. 98 (4): 1479–1514. doi :10.1021/cr940055h. PMID 11848940.
- ^ コットン、S. (2006) ランタニドとアクチニドの化学 Wiley ISBN 0-470-01006-1 p. 6
- ^ Yost, DM, Russell, H. Jr., Garner, CS 『希土類元素およびその化合物』 Wiley, 1947年。
- ^ ab McDonald, M ; Watkin, K (2006). 「デキストラン微粒子ガドリニウム酸化物ナノ粒子の物理化学的特性の調査」。学術放射線学。13 (4): 421–27。doi :10.1016/ j.acra.2005.11.005。PMID 16554221 。
- ^ ab ブリドット、ジャン＝リュック;フォーレ、アンヌ＝シャルロット。ソフィー、ローラン。リヴィエール、シャーロット。クレア、ビロティ。ヒバ、バセム。ジャニエ、マーク。ジョセラン、ヴェロニク。他。 (2007)。 「ハイブリッド酸化ガドリニウム ナノ粒子: in vivo イメージング用のマルチモーダル造影剤」。アメリカ化学会誌。129 (16): 5076–84。土井：10.1021/ja068356j. PMID 17397154。
- ^ アブ ・エングストローム、マリア;アンナ・クラッソン。ペダーセン、ヘンリック。ヴァールバーグ、セシリア。ケル、ペルオロフ;ウヴダル、カイサ (2006)。 「酸化ガドリニウムナノ粒子の高いプロトン緩和能」。物理学、生物学、医学における磁気共鳴材料。19 (4): 180-86。土井：10.1007/s10334-006-0039-x。PMID 16909260。S2CID 23259790 。
- ^ Ismail, NAN; Zaid, MHM ( 2023). 「ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2ガラス系におけるGd2O3の構造再配置と弾性特性に対する役割」。Optik . 276. doi :10.1016/j.ijleo.2023.170659 。
- ^ 「OX1082 酸化ガドリニウム (Gd2O3)」。スタンフォード先端材料研究所。 2024年7月8日閲覧。
- ^ Shah, MAK; Lu, Yuzheng (2023). 「低温電気化学エネルギー変換用ガドリニウムドープセリア電解質の設計」.国際水素エネルギージャーナル. 48 (37): 14000–14011. doi : 10.1016/j.ijhydene.2022.12.314 .