纳米稀土氧化物的制备与表征+文献综述(3)
(3) 氧化钇
化学式为Y2O3，分子量为225.81，白色略带黄色粉末，不溶于水和碱，溶于酸。熔点2410℃，沸点4300℃。主要用于制造微波用磁性材料和军工用重要材料，也能用作光学玻璃、陶瓷材料添加剂、大屏幕电视用高亮度荧光粉和其他显像管涂料，还可用于制造薄膜电容器和特种耐火材料，以及高压水银灯、激光、储存元件等的磁泡材料[7]。
(4) 氧化钕
氧化钕，分子式为Nd2O3，相对分子质量为336.47，熔点约1900℃，在空气重加热能部分生成钕的高价氧化物。淡紫色固体粉末，容易受潮，吸收空气中二氧化碳，不溶于水，能溶于无机酸。
1.4 纳米稀土氧化物的制备方法
稀土纳米材料在国内外均有许多的研究，取得了很多成果。其制备方法和一般纳米材料相一致。按照制造工艺的性质可将制备方法分为物理法和化学法，常用的化学方法按照物质的形态可以分为液相法、固相法和气相法。下面介绍各种方法。
1.4.1 液相法
液相法是目前实验室中和工业上应用最为广泛的合成高纯度纳米粒子的方法。液相法具有操作简便、制备形式多样和粒度可以控制等优点，可以进行产物组分的含量控制，便于掺杂，能够实现分子以及原子尺度水平上的混合，并且制得的粉体材料表面活性高。常用于制备稀土氧化物纳米粉末的液相法有溶液燃烧合成法、溶胶-凝胶法、水热合成法、沉淀法、热解法、水解法等。
(1) 溶液燃烧合成法
在制备各种纳米材料的反应之中经常通过某些化合物热分解反应，在热分解过程中，有些化合物的分解产物本身也参与反应同时放出大量的热，文持反应的温度，这就是燃烧合成法，包括自低温燃烧合成法（LCS）和蔓延高温合成法（SHS）两种[8]。LCS在本质上是一种剧烈的氧化还原反应，氧化剂一般将采用硝酸盐或高氯酸盐，合成含磷的化合物时还用到了磷酸盐。还原剂主要采用有机物，其作用的特点是：1)羧酸盐类主要会作为燃料和络合剂，不仅提供有机阴离子还原剂，而且也提供了合成产物所需的金属离子；2)尿素、肼的衍生物和羧酸、氨基酸主要作为燃料和络合剂，但是不提供合成产物所需的离子；3)乙二胺等主要作为起始混合溶液的PH值调节剂在燃烧中有一定的燃料的作用。SHS是近些年来迅速兴起的材料制备技术，已经同冶金、机械、陶瓷制备等传统技术相结合，广泛地用于制造粉末、多孔材料、致密材料以及复合材料和剃度材料，且给熔铸、焊接和涂层等领域注入了新的活力。但SHS的缺点是工艺可控性差，在此之外，由于燃烧温度一般高于2000℃，合成的粉末粒度较粗。低温燃烧合成法在一定的程度上弥补了SHS的不足。
(2) 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶技术是以无机盐或金属的有机醇盐为原料，在均相的溶液中进行水解缩聚反应，溶胶逐渐凝胶，将凝胶干燥、煅烧，得到纳米粉体。此类制备能够增进多元组分体系的均匀性，均匀度可达到分子或者原子尺度，反应的过程容易控制，不同工艺过程，同一原料可用于不同的制品，可制得表面积很大的凝胶或粉末。溶胶-凝胶技术被广泛的应用在制备陶瓷、纳米材料以及复合材料，涉及的产物形状有块体、纤文、粉体、薄膜等等，使材料的力、光、电、磁学等性质得到了更好的发挥。溶胶-凝胶法常用的配体有硬脂酸、柠檬酸、聚乙二醇和EDTA等[9]。硬脂酸凝胶法是以硬脂酸为络合剂，有效地将原料中的金属离子彼此分离，并且由于在高温处理时硬脂酸可以阻碍氧化物粒子的烧结，因此有利于制得粒径小、团聚少的氧化物纳米粒子。
同沉淀法相比，溶胶-凝胶法的优点是：1）避免无机盐为原料时阴离子的污染问题，不需要过滤、洗涤，因此也不会产生大量的废液；2）生成凝胶时，凝胶中颗粒间结构的固定化，可以有效的抑制颗粒生长；3）通过对凝胶的加热温度的控制，调控产物的组分和粒径，并且有效的降低合成温度，所制得粉体材料粒度小，分散性好，分布窄，纯度高，但是仍存在成本高、合成周期长等缺点。
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