中國粉體網(wǎng)訊  一個常用的比喻是,，如果說石油是工業(yè)的血液，那稀土就是工業(yè)的維生素,。

據(jù)工業(yè)和信息化部介紹,，目前稀土永磁、發(fā)光,、儲氫,、催化等功能材料已是先進(jìn)裝備制造業(yè)、新能源,、新興產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可缺少的原材料,，還廣泛應(yīng)用于電子、石油化工、治金,、機(jī)械,、新能源、輕工,、環(huán)境保護(hù),、農(nóng)業(yè)等。

中國稀土礦藏豐富,，雄踞著三個世界第一：儲量第一,，生產(chǎn)規(guī)模第一，出口量第一,。同時,，中國還是唯一一個能夠提供全部17種稀土金屬的國家，特別是軍事用途極其突出的中重稀土,，中國占有的份額讓人艷羨,。

今天小編帶大家了解一下稀土氧化物納米氧化鑭及其復(fù)合氧化物的應(yīng)用。

納米氧化鑭及其復(fù)合氧化物是重要稀土氧化物,，因其含有的稀土元素具有特殊電子結(jié)構(gòu)，使其除了具有納米材料的特性以外,，還有很多其它的優(yōu)點(diǎn)包括光學(xué)活性高,、催化活性高、吸附選擇性較強(qiáng)等,。這些特性使其除了在儲氫材料領(lǐng)域和磁性材料領(lǐng)域以外，還在傳感器材料,、電池電極材料,、光催化材料、發(fā)光材料等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用,。

1.在光催化材料領(lǐng)域的應(yīng)用

研究結(jié)果表明，經(jīng)過研磨-焙燒得到的La²O³/BiOCl復(fù)合光催化劑均具有較好的結(jié)晶性能,。通過透射電鏡觀察到2nm～5nm的La²O³納米粒子粘附在BiOCl納米片表面。

另外,，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)La²O³含量為1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時，200℃燒結(jié)3h,，獲得的La²O³/BiOCl復(fù)合光催化劑有較高的催化活性,，在紫外光輻照5h后，酸性橙Ⅱ降解率是86.5%，這是純BiOCl降解率的2.4倍,。并提出復(fù)合光催化劑光催化活性大幅度提高的原因是La²O³可以改善催化劑表面性能，使催化劑表面具有更多的羥基,，增強(qiáng)了催化劑對酸性橙Ⅱ分子的吸附能力,，同時La³+可提供有利的氧化-還原勢阱成為光生電子缺陷，在一定程度上降低了電子-空穴對的復(fù)合率,。

2.傳感器材料領(lǐng)域的應(yīng)用

將一定量的La²O³摻雜到WO³中形成納米混合物,，然后在混合物中加入去離子水、有機(jī)和無機(jī)粘合劑形成糊狀物,，然后將糊狀物涂敷在帶Au電極和Pt引線的Al²O³陶瓷管上,，空氣中干燥后，在600℃下燒結(jié)后得到氣敏元件,，然后進(jìn)行氣敏性能測試,，結(jié)果表明，摻雜La²O³的樣品和未摻雜La²O³的樣品相比,，前者對50×10^－6濃度的揮發(fā)性有機(jī)物氣體(二甲苯、甲苯,、丙酮,、苯)都表現(xiàn)出了較高的靈敏度。

一些專家采用靜電紡絲法制備了200nm～800nm的LaCoO³介孔納米線,，并發(fā)現(xiàn)LaCoO³納米線是多晶的,，單個晶粒尺寸30nm～60nm，然后通過Pd納米點(diǎn)對LaCoO³納米線進(jìn)一步功能化,，功能化的Pd-LaCoO³納米線在250℃較低的工作溫度下對100×10^－6CO有極高的靈敏度達(dá)到113．6,，并且有穩(wěn)定的響應(yīng)。

3.電池電極材料領(lǐng)域的應(yīng)用

將不同比例的La²O³/Li²O/TiO²涂覆在LiFePO⁴表面上作電極材料,，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),，涂La²O³/Li²O/TiO²后使得LiFePO⁴離子電導(dǎo)率有一定程度的提高，尤其涂3．0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),，下同)La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴電極比未涂3．0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴電極在電壓2．4V～3.5V之間具有更高的擴(kuò)散系數(shù),。

純LiFePO4電極(a)及3．0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴電極(b)不同電壓范圍的擴(kuò)散系數(shù)

另外還考察了多次循環(huán)后的性能，發(fā)現(xiàn)在500次循環(huán)后涂3.0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴的電池容量保持率高達(dá)86.5%,，而未涂3.0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴電池容量保持僅為64.5%,。

純LiFePO⁴電極(a)及3．0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴(b)的電池容量

同樣，另一組專家采用球磨法將5.0%La²O³涂覆在LiMn²O⁴表面上,，考察了電池性能,，發(fā)現(xiàn)在25℃,、1C倍率下，經(jīng)過205次循環(huán)后,，涂覆La²O³的樣品電池容量保持90.1%,，而未涂覆La²O³的樣品只有76.7%;在55℃，經(jīng)過95次循環(huán)后,，未涂覆的和涂覆的樣品電池容量保持分別為69.4%和82.6%;當(dāng)倍率提高至10C時,，涂覆La²O³的樣品電池容量為80.3%，未涂覆La²O³的樣品電池容量只有46.9%,。

4.發(fā)光材料領(lǐng)域的應(yīng)用

另外,，據(jù)相關(guān)人員研究發(fā)現(xiàn)，采用固相法制備了Eu³+摻雜LAG(La²O³,，Al²O³,，Gd²O³)熒光體，獲得的熒光體的晶體尺寸62.95nm,，同時分別考察了激發(fā)波長為254nm,、275nm和314nm時獲得的發(fā)射光譜，發(fā)射中心位于450nm～620nm波長附近,，可以得出結(jié)論,，該材料作為發(fā)光材料是很有前途的。

那么這些稀土氧化物到底可以應(yīng)用到哪些方面去呢,？小編從淄博稀研納米材料有限公司官網(wǎng)上找到了一份答案,。

氧化鑭主要用于制造各種光學(xué)玻璃部件以及光導(dǎo)纖維，也常用于陶瓷,、催化劑等。

氧化鈰主要用于玻璃脫色,，澄清劑,，高級拋光粉材料，還用于陶瓷,，電子,，化工，催化等,。

氧化釹主要應(yīng)用于電視玻殼,，玻璃器皿的著色，催化劑及磁性材料中,。

氧化鉺用作釔鐵柁石榴石添加劑,、玻璃著色劑和核反應(yīng)堆控制材料，應(yīng)用于制造特種發(fā)光玻璃和吸收紅外線的玻璃等,。

氧化釔主要用于制作白熱煤氣燈罩,、彩色電視熒光粉、磁性材料添加劑,還用于原子能工業(yè)等。

稀土是寶貴的戰(zhàn)略資源,，有“工業(yè)味精”“新材料之母”之稱,，廣泛應(yīng)用于尖端科技領(lǐng)域和軍工領(lǐng)域。

成立于2003年的淄博稀研納米材料有限公司,，是一家集生產(chǎn),、加工、科研,、貿(mào)易為一體的中德合資企業(yè),，占地面積200000平方米，現(xiàn)有職工300余人,，其中技術(shù)人員70余人,，是國內(nèi)主要的稀土分離企業(yè)之一。公司實(shí)驗(yàn)室擁有全套美國進(jìn)口分析設(shè)備,，稀土元素的分離,、分析均達(dá)到國際先進(jìn)水平。

目前公司主要產(chǎn)品有鑭,、鈰,、鐠、釹,、釤,、銪、釓,、鋱,、鏑、鈥,、鉺,、銩、鐿,、镥,、釔、鈧等稀土氧化物,，鈷,、鎳、鉍,、鉭,、鈮、鍺,、鎵,、銦等無機(jī)氧化物,。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航天航空、石油化工,、電子電池,、熒光材料、超導(dǎo)材料,、紅外激光,、陶瓷玻璃、冶金機(jī)械,、輕紡橡塑,、蓋板拋光、原子能等各個高科技領(lǐng)域,。

參考資料：

1.張晶等《納米氧化鑭及其復(fù)合氧化物的制備及應(yīng)用最新研究進(jìn)展》第38卷第4期,；2017年8月；

2.淄博稀研納米材料有限公司官網(wǎng)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇米）

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