14483-18-2 / 硝酸鈥

【背景及概況】^[1][2]

稀土元素是我國的豐產元素，儲量占世界總量的，稀土的礦種、元素都占盡優勢，稀土的應用日益擴展，僅在農業方面，我國施用稀土的農作物、牧草、林苗已擴展到近種，累計施用面積超過護，進入農田生態系統的稀土肥料約按硝酸稀土計。雖然增產糧棉瓜果等上千萬噸，但隨著稀土在生物領域應用的不斷推廣，特別稀土化肥與飼料添加劑的施用，施用量大、涉及面廣，加上稀土工業的“三廢”與我國稀土資源的開發對周圍環境的污染，使許多原來在地殼中處于穩定態的稀土變成易被生物利用的可溶態稀土，不可避免地進入環境，并通過各種各樣的途徑進入人體。目前就稀土生理、毒理等問題人們已開展了大量有意義的工作。

硝酸鈥，化學式為Ho(NO₃)₃·nH₂O (n=6，5，3)（分別在48、60、98%的H₂SO₄氣氛中干燥），淡黃色晶體。已有研究表明，硝酸鈥可導致大白鼠肝臟、肺脂質過氧化損傷，而脂質過氧化損傷可產生活力自由基，引起堿基損傷、DNA鏈斷裂，并具有致突變作用。利用體外培養A549肺癌細胞的試驗結果也證明了受SOD活力抑制劑處理的細胞染色體畸變率明顯增高，并表現出一定的毒性變化。當機體細胞產生SOD能力下降或內環境自由基濃度過大時，細胞膜和膜內的遺傳物質可能受到不同程度的損傷。隨著硝酸鈥劑量的增加，細胞核異常程度和數量呈現上升趨勢，推測過高劑量的硝酸鈥抑制了抗氧化酶活力而增加了自由基在細胞內的積累，加劇了遺傳物質的損傷和細胞核畸變的程度。據此認為，高劑量的稀土元素鈥可能又具有致突變作用。

【熱分解過程】^[2][3]

Ho(NO₃)₃·nH₂O（n=6，5，3）的熱分解過程分別如下：

【合成】^[2]

精確稱取定量氧化鈥，加微量稀HNO₃，加熱反應制備水合結晶體，用生理鹽水定容至一定體積后（pH約為5.5），再稀釋成各梯度溶液，即硝酸鈥溶液。

【應用】

有研究表明，盡管一些稀土可能存在某種生理毒性和遺傳毒性，但低濃度的某些稀土具有顯著的抑癌、抗突變作用，這已為許多實驗所證實。研究結果也表明，稀土元素La，Ce，Tb，Y在一定濃度范圍內具有抑制脂質過氧化作用，高濃度下則具有促進脂質過氧化作用，低劑量硝酸鈥在誘導微核率升高的同時，又引起機體三種抗氧化酶活力的代償性增強。SOD酶活力直接反映了氧自由基的清除率，SOD酶活力的上升，推測SOD酶清除了部分活性氧自由基，減少了自由基對遺傳物質的損傷，暗示低劑量鈥離子具有一定程度的清除自由基能力。

此外還可作為催化劑，如一種鈥改性的脫硝催化劑，該催化劑為鈥改性的錳鈰鈦復合氧化物，TiO2為該催化劑的載體，MnOx、CeOx在附著在所述TiO2的表面，其中，鈥錳鈰鈦在該催化劑中的摩爾比分別為Ho：Mn：Ce：Ti＝0.3～0.5：0.05～0.08：0.05～0.15：1，MnOx為無定形態，由Mn³⁺和Mn⁴⁺兩種價態組成，CeOx為無定形態，由 Ce³⁺和Ce⁴⁺兩種價態組成，TiO₂為銳鈦型，Ho為正三價。進一步優選地，所述MnOx中Mn³⁺和Mn⁴⁺兩種價態的摩爾百分比為Mn³⁺：Mn⁴⁺＝8％～ 20％：65％～83％；CeOx中Ce³⁺和Ce⁴⁺兩種價態的摩爾百分比為Ce³⁺：Ce⁴⁺＝18％～30％：70％～80％。制備方法，包括下列步驟：1）將硝酸錳和硝酸鈰溶解在去離子水中形成溶液，其中所述硝酸錳和硝酸鈰的 質量比為47～53：5～10；2）在步驟1）制備的溶液中加入納米二氧化鈦和硝酸鈥并攪拌均勻得到浸漬液，該硝酸鈥與所述硝酸鈰的質量比為9～15：5～10；3）將所述浸漬液干燥，然后焙燒得到所需的催化劑。

【參考文獻】

[1] 汪承潤, 吳薇, 何梅, 等. 硝酸鈥對小鼠骨髓細胞核異常和肝臟三種抗氧化酶活力的影響[J]. 稀土, 2004, 25(5): 36-40.

[2] 高勝利, 姜相武, 丁云龍. 硝酸鈥水合物制備及熱分解過程研究[J]. 科學通報, 1989, 8: 029.

[3] 高勝利, 何水樣, 姜相武, 等. 硝酸鈥水合物熱分解及配位性質的研究[J]. 無機化學學報, 1991, 2: 024.

[4] 張成;李偉;李鑫;馬侖;張小培;譚鵬;方慶艷;陳剛. 一種鈥改性的脫硝催化劑的制備方法及其產品. CN201710450379.X ，申請日2017-06-15