纳米稀土氧化物的制备与表征+文献综述(5)
1.5 纳米稀土氧化物的应用领域
高纯度稀土氧化物纳米材料在工业部门以及尖端技术的领域具有较为广泛的应用，是极其重要并且不可或缺的材料。
1.5.1 光学特性的应用
纳米稀土氧化物具有很丰富的光学性能，比如吸光特性、荧光特性、光致发、光电致发光[16]等，在光学和电学领域有着广泛的应用。如99.99%的La2O3是高级光学玻璃的添加剂；如CeO2具有高折射率以及高稳定性，可用于做光电池的减反射膜以及各种保护膜、增透膜和分光膜。在此之外CeO2还有宽带的强吸收能力，并且对可见光却几乎不吸收。
1.5.2 荧光特性的应用
上世纪60年代稀土氧化物实现高纯度化之后，电视荧光粉、灯用荧光粉、医用荧光粉等的开发、生产以及应用得到了惊人发展，由于产品的附加值高、效益显著，已经成为稀土高新技术开发的首要领域。99.99%的Eu2O3和Y2O3是彩电和节能灯用荧光粉的主要组分，超过99.95%的Tb4O7为荧光粉的激活剂[17]。当前主导的荧光粉生产地是日本，近些年来虽然彩电和彩管呈现出停滞和下降的趋势，但是计算机显示屏的生产却得到了大幅度增加，使得荧光粉的需求仍然保持着增长态势。荧光材料中的蓝粉、绿粉的制备原料较为便宜，并且红粉用量比较多，成本较高，因此为了降低成本，研究目标都集中在了红粉的开发以及应用上。红色荧光粉利用Eu3+作为激活剂，Y2O3等为基体，其质量决定了彩色电视和稀土三基色节能灯的质量。纳米级红色荧光粉粒径在100~300nm之间，紫外光下的激发光谱在610nm处峰值尖锐，具有良好效果。
1.5.3 催化性能的应用
稀土纳米氧化物的颗粒能够用作催化剂[18]，比如CeO2就是一种优良的催化剂，将CeO2的纳米粉末分散在独柱石等载体上可以将汽车尾气中的H2S氧化成SO2；复合稀土氧化物的纳米级粉体具有极强的氧化还原性能，以活性炭作为载体，以纳米Zr0.5Ce0.5O2粉体作为催化活性体的汽车尾气净化催化剂，能够提高尾气中CO、碳氢化合物和氮氧化物的转化率；含CeO2纳米粉末的催化剂可以催化合成C1-C6的低级醇，并且将丙烯醛催化氧化成丙烯酸。
1.5.4 作为原料的应用
高纯度稀土氧化物的纳米材料也能够作为新材料的原料，比如水合稀土硝酸盐分别由高纯稀土氧化物粉末Y2O3、Nd2O3、Pr6O11、Sm2O3制备而来；Y2O3纳米粉末弥散在合金中能制备超高强度耐热合金；制备Y2O3-ZrO3增韧性的陶瓷；CeO2纳米粉末作为渔船抛光剂[19]；纳米级稀土氧化物还可作为烧结体原料、荧光粉的原料和助烧结剂等。
1.6 现有问题
稀土纳米氧化物具有多种制备方法，各种方法由于工艺因素的不同，成本有很大的差异，同时一些制备方法还存在着一些问题，比如要达到精确地调节和控制粉末的组成和粒度还有一些难度。成分精确、粒度整齐的纳米颗粒制备成本高、产率低；纳米颗粒的收存和集放也比较难以解决。纳米材料的实用化技术的研究才刚刚起步，对于纳米颗粒的基本特性以及其存在的规律等方面的研究还做得很少，因此，对实用化技术过程基本规律的研究和有关技术的开发将会是纳米颗粒获得应用的关键。
1.7 选题依据
近些年来，我国在纳米材料方面的研究相当活跃，已经成功研制出了一批纳米材料的制备工艺和设备，制备出了多种的纳米复合材料，技术水平已经达到了世界的先进水平。
我国在稀土资源和产量等方面，在世界上均占有优势。稀土纳米材料以及其应用已经成为当前的一个热点，其原因在于该材料集聚了稀土特性和稀土非纳米材料所不具有的综合优良特性，其应用前景十分巨大。稀土纳米氧化物是稀土纳米材料的重要组成部分，由于它具有特殊的物理化学性质，稀土氧化物纳米材料将会是21世纪的新材料，研究纳米稀土氧化物已经成为当前研究的热点。
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