Оксид гадолиния(III) (архаично гадолиния ) представляет собой неорганическое соединение с формулой Gd 2 O 3 . Это одна из наиболее распространенных форм редкоземельного элемента гадолиния , производные которого являются потенциальными контрастными веществами для магнитно-резонансной томографии .
Оксид гадолиния имеет две структуры. Кубическая структура ( cI80 , Ia 3 ), № 206 , аналогична структуре оксида марганца(III) и тяжелых полуторных оксидов трехвалентных лантаноидов. Кубическая структура включает два типа центров гадолиния, каждый с координационным числом 6, но с разной координационной геометрией. Вторая полиморфная модификация является моноклинной ( символ Пирсона mS30, пр. группа C2/m, № 12). [2] При комнатной температуре кубическая структура более стабильна. Фазовый переход к моноклинной структуре происходит при 1200 °С. От 2100 °С до температуры плавления 2420 °С преобладает гексагональная фаза. [3]
Оксид гадолиния может быть образован термическим разложением гидроксида, нитрата, карбоната или оксалатов. [4] Оксид гадолиния образуется на поверхности металлического гадолиния.
Оксид гадолиния является довольно основным оксидом, о чем свидетельствует его быстрая реакция с диоксидом углерода с образованием карбонатов. Он легко растворяется в обычных минеральных кислотах, однако оксалат , фторид, сульфат и фосфат очень нерастворимы в воде и могут покрывать зерна оксида, тем самым предотвращая полное растворение. [5]
Известно несколько методов синтеза наночастиц оксида гадолиния , в основном основанных на осаждении гидроксида реакцией ионов гадолиния с гидроксидом с последующей термической дегидратацией до оксида. Наночастицы всегда покрыты защитным материалом, чтобы избежать образования более крупных поликристаллических агрегатов. [6] [7] [8]
Наночастицы оксида гадолиния являются потенциальным контрастным веществом для магнитно-резонансной томографии (МРТ). Покрытый декстраном препарат из частиц оксида гадолиния размером 20–40 нм имел релаксацию 4,8 с -1 ммоль -1 на ион гадолиния при 7,05 Тл (необычайно высокое поле по сравнению с клинически используемыми МРТ-сканерами, которые обычно находятся в диапазоне от 0,5 до 3 Тл). Т). [6] Меньшие частицы размером от 2 до 7 нм были протестированы в качестве агента МРТ. [7] [8]