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

據工業和信息化部介紹，目前稀土永磁、發光、儲氫、催化等功能材料已是先進裝備制造業、新能源、新興產業等高新技術產業不可缺少的原材料，還廣泛應用于電子、石油化工、治金、機械、新能源、輕工、環境保護、農業等。

中國稀土礦藏豐富，雄踞著三個世界第一：儲量第一，生產規模第一，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合氧化物的應用。

納米氧化鑭及其復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構，使其除了具有納米材料的特性以外，還有很多其它的優點包括光學活性高、催化活性高、吸附選擇性較強等。這些特性使其除了在儲氫材料領域和磁性材料領域以外，還在傳感器材料、電池電極材料、光催化材料、發光材料等領域有很好的應用。

1.在光催化材料領域的應用

研究結果表明，經過研磨-焙燒得到的La²O³/BiOCl復合光催化劑均具有較好的結晶性能。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，還發現當La²O³含量為1%(質量分數)時，200℃燒結3h，獲得的La²O³/BiOCl復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-空穴對的復合率。

2.傳感器材料領域的應用

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、有機和無機粘合劑形成糊狀物，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℃下燒結后得到氣敏元件，然后進行氣敏性能測試，結果表明，摻雜La²O³的樣品和未摻雜La²O³的樣品相比，前者對50×10^－6濃度的揮發性有機物氣體(二甲苯、甲苯、丙酮、苯)都表現出了較高的靈敏度。

一些專家采用靜電紡絲法制備了200nm～800nm的LaCoO³介孔納米線，并發現LaCoO³納米線是多晶的，單個晶粒尺寸30nm～60nm，然后通過Pd納米點對LaCoO³納米線進一步功能化，功能化的Pd-LaCoO³納米線在250℃較低的工作溫度下對100×10^－6CO有極高的靈敏度達到113．6，并且有穩定的響應。

3.電池電極材料領域的應用

將不同比例的La²O³/Li²O/TiO²涂覆在LiFePO⁴表面上作電極材料，經過研究發現，涂La²O³/Li²O/TiO²后使得LiFePO⁴離子電導率有一定程度的提高，尤其涂3．0%(質量分數，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之間具有更高的擴散系數。

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

另外還考察了多次循環后的性能，發現在500次循環后涂3.0%La²O³/Li²O/TiO²的LiFePO⁴的電池容量保持率高達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，發現在25℃、1C倍率下，經過205次循環后，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℃，經過95次循環后，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.發光材料領域的應用

另外，據相關人員研究發現，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波長為254nm、275nm和314nm時獲得的發射光譜，發射中心位于450nm～620nm波長附近，可以得出結論，該材料作為發光材料是很有前途的。

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

氧化鑭主要用于制造各種光學玻璃部件以及光導纖維，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堆控制材料，應用于制造特種發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,還用于原子能工業等。

稀土是寶貴的戰略資源，有“工業味精”“新材料之母”之稱，廣泛應用于尖端科技領域和軍工領域。

成立于2003年的淄博稀研納米材料有限公司，是一家集生產、加工、科研、貿易為一體的中德合資企業，占地面積200000平方米，現有職工300余人，其中技術人員70余人，是國內主要的稀土分離企業之一。公司實驗室擁有全套美國進口分析設備，稀土元素的分離、分析均達到國際先進水平。

目前公司主要產品有鑭、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、銦等無機氧化物。產品廣泛應用于航天航空、石油化工、電子電池、熒光材料、超導材料、紅外激光、陶瓷玻璃、冶金機械、輕紡橡塑、蓋板拋光、原子能等各個高科技領域。

參考資料：

1.張晶等《納米氧化鑭及其復合氧化物的制備及應用最新研究進展》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

（中國粉體網編輯整理/蘇米）

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