산화란타넘

특성

화학식: La₂O₃
명칭: 란타넘(III) 산화물 / 란타넘 산화물
CAS 번호: 1312-81-8
몰 질량: 325.81 g/mol
밀도: 6.51 g/cm³
융점: 약 2315 °C
끓는점: 약 4200 °C
색상: 백색
형태: 미세 분말
용해도: 물에 거의 불용, 무기산에 용해

란타넘(III) 산화물(La₂O₃)은 희토류 원소 산화물군에 속하는 무기 화합물입니다. 이 소재는 무취의 백색 미세 분말입니다. 약 2315 °C의 융점과 약 4200 °C의 끓는점으로 인해 란타넘 산화물은 매우 높은 열적 안정성을 나타냅니다.

La₂O₃는 물에 거의 용해되지 않지만, 물과 서서히 반응하여 수산화란타넘 La(OH)₃를 형성합니다. 이 화합물은 강한 흡습성을 가지며, 주변 공기 중의 수분과 이산화탄소를 빠르게 흡수합니다. 무기산에는 쉽게 용해되어 해당 란타넘(III) 염을 형성합니다.

La₂O₃의 가장 중요한 특징 중 하나는 유리의 광학적 특성에 미치는 영향입니다. 란타넘 산화물을 첨가하면 낮은 광분산을 유지하면서 굴절률을 크게 높일 수 있습니다. 이 때문에 색수차를 줄이는 것이 중요한 고품질 광학 유리 제조에 사용됩니다.

고온에서 란타넘 산화물은 p형 반도체 특성을 나타내며, 밴드갭은 약 4.3 eV입니다. 또한 높은 유전율을 가져 마이크로일렉트로닉스용 High-k 유전체로서도 주목받고 있습니다.

란타넘 산화물의 산업적 제조는 주로 800 °C 이상의 온도에서 란타넘 탄산염, 옥살산염 또는 수산화물을 열 소성하여 이루어집니다. 광학 재료 외에도 La₂O₃는 촉매, 연료전지, 세라믹, 마이크로일렉트로닉스 및 레이저 기술에 사용됩니다.

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장점

• 광학 유리의 굴절률을 크게 향상
• 낮은 분산과 색수차 감소
• 매우 높은 열적 안정성
• 융점 약 2315 °C
• 높은 유전율
• High-k 유전체로 적용 가능
• 우수한 촉매 활성
• 촉매 시스템의 열적 안정성 향상

적용 분야

• 특수 광학 유리
• 카메라 및 현미경 렌즈
• 정밀 프리즘
• 석유 정제용 FCC 촉매
• 배기가스 정화용 촉매 시스템
• SOFC 고체산화물 연료전지
• 전해질 및 양극 재료
• 압전 세라믹
• 마이크로일렉트로닉스
• 집적회로용 High-k 유전체
• 적외선 파이버 레이저
• 특수 광학 재료의 도핑

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