氧化镓

文名称：氧化镓^[1]

中文别名：三氧化二镓

英文名称：Gallium(III) oxide

英文别名：Gallium(III) oxide (99.999% Ga) PURATREM; digallium trioxide; Galliumoxidewhitepowder; Galliumoxide; digallium oxygen(-2) anion; oxo-oxogallanyloxy-gallane

CAS号：12024-21-4

MDL： MFCD00011020

EINECS号：234-691-7

分子式：Ga2O3

分子量：187.4442

　　氧化镓(III)，即三氧化二镓，是镓的氧化物中最稳定的。在空气中加热金属镓使之氧化或在200-250℃时焙烧硝酸镓、氢氧化镓以及某些镓的化合物都可形成Ga2O3. Ga2O3 有五种同分异构体：α，β，γ，δ，ε，其中最稳定的是β-异构体，当加热至1000℃以上或水热条件（即湿法）加热至300℃以上时，所有其他的异构体都被转换为β-异构体。可采用各自不同的方法制得各种纯的异构体。

　　把金属镓在空气中加热至420～440℃；焙烧硝酸盐使之分解或加热氢氧化镓至500℃等都可制得α-Ga2O3.

　　快速加热氢氧化物凝胶至400～500℃可值得γ-Ga2O3，γ-Ga2O3具有缺陷的尖晶石结构。

　　在250℃加热硝酸镓然后在约200℃浸溃12小时，可制得δ-Ga2O3，它类似于In2O3、Tl2O3、Mn2O3和Ln2O3的C-结构。

　　在550℃短暂加热（约30分钟）δ-Ga2O3可制得ε-Ga2O3.

　　将硝酸盐、醋酸盐、草酸盐或其他镓的化合物以及Ga2O3的任意其他异构体加热至1000℃以上均可分解或转化为β-Ga2O3.

　　用氢气或CO在600℃时可将Ga2O3还原为较低价态的氧化物。当加热至红热时可还原成金属镓。

　　Ga2O3能与氟气反应，生成GaF3，Ga2O3溶于50%的HF中得到产物GaF3·3H2O. Ga2O3能溶于微热的稀硝酸、稀盐酸和稀硫酸中。经过灼烧的Ga2O3不溶于这些酸甚至于浓硝酸，也不溶于强碱的水溶液中，只能通过NaOH、KOH或KHSO4和K2S2O7一起熔融才能使它溶解。与过量两倍的NH4Cl在250℃一起熔融生成氯化镓。在红热时，Ga2O3与石英反应形成玻璃体，但冷却时没有新化合物生成。红热时也能和上釉的瓷坩埚发生反应。

　　在加热的条件下，Ga2O3能与许多金属氧化物发生反应。现已测定了碱金属氧化物反应（高于400℃）所得到的镓酸盐M(I)GaO2的晶体结构，与Al2O3和Ln2O3一样，它与MgO、ZnO、CoO、NiO和CuO反应能形成尖晶石型的M(II)Ga2O4. 与三价金属氧化物反应的产物M(III)GaO3通常有钙钛矿或石榴石型结构（如镧系镓酸盐LnGaO3). 而且有更为复杂的三元氧化物。人民研究过有关用于激光、磷光和发光材料的镓的混合氧化物。认为镓酸盐的发光性质归之于氧的空缺。因为FeGaO3有令人感兴趣的电磁性质（即压电性和铁磁性），所以它的合成、稳定性和晶体结构已被人们广泛地研究。

　　Ga2-xFexO3(x≈1)属于正交晶体，晶胞参数是：a=8.75A，b=9.40A，c=5.07A，配位数为8，密度是5.53g/cm3。NiO·Fe2-xGaxO3的磁性和晶体结构也被研究过。

镓可以形成+1价的氧化物一氧化二镓(Ga2O)。