中国粉体网讯  一个常用的比喻是，如果说石油是工业的血液，那稀土就是工业的维生素。

据工业和信息化部介绍，目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料，还广泛应用于电子、石油化工、治金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。

中国稀土矿藏丰富，雄踞着三个世界第一：储量第一，生产规模第一，出口量第一。同时，中国还是唯一一个能够提供全部17种稀土金属的国家，特别是军事用途极其突出的中重稀土，中国占有的份额让人艳羡。

今天小编带大家了解一下稀土氧化物纳米氧化镧及其复合氧化物的应用。

纳米氧化镧及其复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电子结构，使其除了具有纳米材料的特性以外，还有很多其它的优点包括光学活性高、催化活性高、吸附选择性较强等。这些特性使其除了在储氢材料领域和磁性材料领域以外，还在传感器材料、电池电极材料、光催化材料、发光材料等领域有很好的应用。

1.在光催化材料领域的应用

研究结果表明，经过研磨-焙烧得到的La²O³/BiOCl复合光催化剂均具有较好的结晶性能。通过透射电镜观察到2nm～5nm的La²O³纳米粒子粘附在BiOCl纳米片表面。

另外，还发现当La²O³含量为1%(质量分数)时，200℃烧结3h，获得的La²O³/BiOCl复合光催化剂有较高的催化活性，在紫外光辐照5h后，酸性橙Ⅱ降解率是86.5%，这是纯BiOCl降解率的2.4倍。并提出复合光催化剂光催化活性大幅度提高的原因是La²O³可以改善催化剂表面性能，使催化剂表面具有更多的羟基，增强了催化剂对酸性橙Ⅱ分子的吸附能力，同时La³+可提供有利的氧化-还原势阱成为光生电子缺陷，在一定程度上降低了电子-空穴对的复合率。

2.传感器材料领域的应用

将一定量的La²O³掺杂到WO³中形成纳米混合物，然后在混合物中加入去离子水、有机和无机粘合剂形成糊状物，然后将糊状物涂敷在带Au电极和Pt引线的Al²O³陶瓷管上，空气中干燥后，在600℃下烧结后得到气敏元件，然后进行气敏性能测试，结果表明，掺杂La²O³的样品和未掺杂La²O³的样品相比，前者对50×10^－6浓度的挥发性有机物气体(二甲苯、甲苯、丙酮、苯)都表现出了较高的灵敏度。

一些专家采用静电纺丝法制备了200nm～800nm的LaCoO³介孔纳米线，并发现LaCoO³纳米线是多晶的，单个晶粒尺寸30nm～60nm，然后通过Pd纳米点对LaCoO³纳米线进一步功能化，功能化的Pd-LaCoO³纳米线在250℃较低的工作温度下对100×10^－6CO有极高的灵敏度达到113．6，并且有稳定的响应。

3.电池电极材料领域的应用

将不同比例的La²O³/Li²O/TiO²涂覆在LiFePO⁴表面上作电极材料，经过研究发现，涂La²O³/Li²O/TiO²后使得LiFePO⁴离子电导率有一定程度的提高，尤其涂3．0%(质量分数，下同)La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴电极比未涂3．0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴电极在电压2．4V～3.5V之间具有更高的扩散系数。

纯LiFePO4电极(a)及3．0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴电极(b)不同电压范围的扩散系数

另外还考察了多次循环后的性能，发现在500次循环后涂3.0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴的电池容量保持率高达86.5%，而未涂3.0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴电池容量保持仅为64.5%。

纯LiFePO⁴电极(a)及3．0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴(b)的电池容量

同样，另一组专家采用球磨法将5.0%La²O³涂覆在LiMn²O⁴表面上，考察了电池性能，发现在25℃、1C倍率下，经过205次循环后，涂覆La²O³的样品电池容量保持90.1%，而未涂覆La²O³的样品只有76.7%;在55℃，经过95次循环后，未涂覆的和涂覆的样品电池容量保持分别为69.4%和82.6%;当倍率提高至10C时，涂覆La²O³的样品电池容量为80.3%，未涂覆La²O³的样品电池容量只有46.9%。

4.发光材料领域的应用

另外，据相关人员研究发现，采用固相法制备了Eu³+掺杂LAG(La²O³，Al²O³，Gd²O³)荧光体，获得的荧光体的晶体尺寸62.95nm，同时分别考察了激发波长为254nm、275nm和314nm时获得的发射光谱，发射中心位于450nm～620nm波长附近，可以得出结论，该材料作为发光材料是很有前途的。

那么这些稀土氧化物到底可以应用到哪些方面去呢？小编从淄博稀研纳米材料有限公司官网上找到了一份答案。

氧化镧主要用于制造各种光学玻璃部件以及光导纤维，也常用于陶瓷、催化剂等。

氧化铈主要用于玻璃脱色，澄清剂，高级抛光粉材料，还用于陶瓷，电子，化工，催化等。

氧化钕主要应用于电视玻壳，玻璃器皿的着色，催化剂及磁性材料中。

氧化铒用作钇铁柁石榴石添加剂、玻璃着色剂和核反应堆控制材料，应用于制造特种发光玻璃和吸收红外线的玻璃等。

氧化钇主要用于制作白热煤气灯罩、彩色电视荧光粉、磁性材料添加剂,还用于原子能工业等。

稀土是宝贵的战略资源，有“工业味精”“新材料之母”之称，广泛应用于尖端科技领域和军工领域。

成立于2003年的淄博稀研纳米材料有限公司，是一家集生产、加工、科研、贸易为一体的中德合资企业，占地面积200000平方米，现有职工300余人，其中技术人员70余人，是国内主要的稀土分离企业之一。公司实验室拥有全套美国进口分析设备，稀土元素的分离、分析均达到国际先进水平。

目前公司主要产品有镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪等稀土氧化物，钴、镍、铋、钽、铌、锗、镓、铟等无机氧化物。产品广泛应用于航天航空、石油化工、电子电池、荧光材料、超导材料、红外激光、陶瓷玻璃、冶金机械、轻纺橡塑、盖板抛光、原子能等各个高科技领域。

参考资料：

1.张晶等《纳米氧化镧及其复合氧化物的制备及应用最新研究进展》第38卷第4期；2017年8月；

2.淄博稀研纳米材料有限公司官网

（中国粉体网编辑整理/苏米）

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