способ получения кальцийвольфраматного рентгенолюминофора
Классы МПК: | C09K11/68 хром, молибден или вольфрам |
Автор(ы): | Балашов Д.В., Каргин Н.И., Плотникова Е.П., Михалев А.А., Балашов Р.Д., Захарьящева В.В. |
Патентообладатель(и): | Северо-Кавказский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-05-22 публикация патента:
27.07.2003 |
Изобретение предназначено для медицины и химической промышленности и может быть использовано в рентгенодиагностике. Вольфрамат кальция осаждают из водного раствора СаСl2 и Na2WO4, в который добавляют 0,5-10,0 об.% диметилформамида. Осадок отмывают. Готовят шихту, содержащую, мас.%: CaWO4 94,0-99,5; минерализатор СаСl2 0,5-6,0. Для этого к полученному осаждением CaWO4 добавляют деминерализованную воду и раствор СаСl2 в вышеуказанном количестве. Шихту сушат при 140oС до пыления, загружают в кварцевый тигель, прокаливают на воздухе при 900oС 1 ч. Охлажденный люминофор промывают деминерализованной водой, сушат, просеивают. Относительная интенсивность рентгенолюминесценции 101-131%, относительное послесвечение 10-85%, средний размер частиц 2,8-4,8 мкм. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ получения кальцийвольфраматного рентгенолюминофора, включающий осаждение вольфрамата кальция из водного раствора хлорида кальция и вольфрамата натрия, отмывку осадка, смешивание с минерализатором - хлоридом кальция, сушку и прокалку шихты, отличающийся тем, что в раствор для осаждения вольфрамата кальция добавляют 0,5 - 10 об.% диметилформамида, минерализатор используют в количестве 0,5-6,0 мас.%, а вольфрамат кальция - в количестве 99,5-94,0 мас.%.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к химической технологии производства рентгенолюминофоров для рентгенодиагностики. Известен способ получения шихты вольфрамата кальция осаждением из растворов хлористого кальция и вольфрамата аммония, отмывку осадка от аморфного вольфрамата кальция и смешивание с минерализатором - кальцием хлористым (Сб. "Люминесцентные материалы и особо чистые вещества". - Ставрополь, 1972. - В. 7. - С.18-25). Люминофор, полученный из такой шихты, имеет высокую эффективность рентгенолюминесценции, но широкий спектр люминесценции. Средний размер частиц 8-10 мкм. Известно использование в качестве минерализаторов хлоридов щелочных металлов. Вольфрамат кальция по известному способу получают путем осаждения щелочного раствора вольфрамовой кислоты из водного раствора хлористого кальция. Средний размер частиц 6 мкм, причем меньше 3 мкм - 0,5-1,0%; 3-12 мкм - 70-75%; 12-18 мкм - 15-20% (Заявка Японии 6012385, С 09 К 11/68, 1985). Использование большого количества минерализатора (7-50% к весу CaWО4) требует времени размола шихты перед прокалкой. В результате получаются неудовлетворительные результаты по интенсивности люминесценции и послесвечению. Известен способ получения шихты со смесью минерализатора - хлористого калия с соединениями ванадия с целью уменьшения времени послесвечения. Однако при добавлении в шихту ванадия уменьшается эффективность рентгенолюминесценции на 20-30% (Патент США 3940347, С 09 К 11/46, 1976). Наиболее близок по комплексу эксплутационных характеристик к изобретению способ получения кальцийвольфраматного люминофора путем осаждения вольфрамата кальция из водного раствора смеси солей хлорида кальция и вольфрамата натрия при нагревании и перемешивании с последующей промывкой его и прокаливанием с плавнем в присутствии соединения редкоземельного элемента - иттербия, введенного в концентрации 3![способ получения кальцийвольфраматного рентгенолюминофора, патент № 2209228](/images/patents/261/2209001/8226.gif)
![способ получения кальцийвольфраматного рентгенолюминофора, патент № 2209228](/images/patents/261/2209001/8226.gif)
К 20%-ному раствору предварительно очищенного перекристаллизацией вольфрамата натрия добавляют тонкой струей при энергичном перемешивании стехиометрически необходимое количество хлористого кальция, предварительно очищенного на угольно-диметилглиоксиновой колонке, в виде раствора хлорида, нагретого до 90oС в течение 1 ч, затем сливают маточник, а осадок промывают дистиллированной водой декантацией до отрицательной реакции на Сl--ионы. Переносят осадок на воронку Бюхнера, отстаивают и высушивают при 120oС до постоянного веса. К 1000 г высушенного осадка СаWO4 добавляют 250 г плавня CaCl2, 0,006 г Yb в виде раствора сульфата иттербия, содержащего
![способ получения кальцийвольфраматного рентгенолюминофора, патент № 2209228](/images/patents/261/2209001/8226.gif)
![способ получения кальцийвольфраматного рентгенолюминофора, патент № 2209228](/images/patents/261/2209031/177.gif)
К 100 г CaWO4, полученного из водно-органических растворов СаСl2 и Na2WO4 (органическую компоненту ДМФА варьируют от 0,5 до 10% объем), добавляют 50 мл деминерализованной воды, 50 мл раствора СаСl2 концентрации 50 г/л (5% СаСl2 к весу CaWO4). Полученную шихту сушат при температуре 140oС до состояния пыления, загружают в тигель из кварца, закрывают крышкой и прокаливают на воздухе при температуре 900oС в течение 1 часа. Охлажденный люминофор промывают деминерализованной водой при 50-60oС, сушат при температуре 140oС, просеивают через капроновое сито 43. Относительная интенсивность свечения рентгенолюминесценции 130%, послесвечение 10%. Использование органической компоненты ДМФА дает возможность исключить использование хлоридов магния, что в свою очередь уменьшает концентрацию ионов магния и кальция, которые приводят к появлению расплава при прокалке, уменьшают интенсивность рентгенолюминесценции и повышают время послесвечения. Диметилформамид, растворяясь в воде, образует с ней довольно прочные соединения, что сообщает таким сложным растворам специфические свойства. Синтез вольфрамата кальция из водно-диметилформамидных растворов хлорида кальция и вольфрамата натрия происходит в две стадии: образование комплекса и выделение нерастворимого вольфрамата кальция. Варьируя концентрацию ДМФА в растворе исходных растворов хлорида кальция и вольфрамата натрия можно контролировать гранулометрический состав, морфологию и структуру осадка вольфрамата кальция, что в свою очередь сказывается на интенсивности рентгенолюминесценции и времени послесвечения. Изобретение позволяет повысить эффективность рентгенолюминесценции на 2-15%, снизить послесвечение (до 10-15%), упростить технологию производства люминофора.