稀土纳米氧化物的研究进展.doc

稀土纳米氧化物的研究进展.doc稀土纳米氧化物的研究进展管海鼠廖列夂纳米材料是指晶体尺寸小于lOOnm的各种固体材料。专家把1—lOOnm的颗粒聚集体称为超微粉末,而颗粒尺寸小于10nm的称为纳米颗粒。1848年Gleiter等人首次将纳米粉末压制成纳米固体块状材料,从此纳米材料的制备性质结构成为国际研究热点,形成了热门学科一一纳米材料学。近年來,我国在纳米材料方面的研究相当活跃,成功研制出一批纳米材料的制备工艺和设备,制备了多种纳米复合材料,技术水平已达到世界先进水平。我国在稀土资源和产量方面,在世界上均占有优势。稀土纳米材料及应用已成为当前的一个热点,其原因在于该材料集稀土特性和纳米特性于一体,必然会开创出非稀土纳米材料和稀土非纳米材料所不具有的综合优良特性,其应用前景巨大。稀土纳米氧化物是稀土纳米材料的重要组成部分,由于其具有特殊的物理化学性质,稀土氧化物纳米材料将是21世纪的新材料。稀土纳米氧化物的制备我国进行了多种稀土纳米氧化物的制备及其物性的研究。对各种制备方法如溶胶一凝胶法、醇盐法、络合沉淀法、均相沉淀法、水热法、水解法、热分解法等均开展过研究,已能制备出各种单一稀土氧化物。。采用物理法制备稀土氧化物纳米薄膜,是以相应的稀土氧化物或纯稀土金属等为前驱物,通过电子束蒸发真空热蒸发或电子束轰击等过程,将前驱物淀积到预置的衬底上而得到所需的稀土氧化物纳米薄膜,目前已成功地研制了ECO:,、、Ell2()3、YbO:'、GdO、Y2O3、CeO2>Dy2O3>Ho©、La203>Nd2O3>EuO和Tm©等稀土氧化物纳米粉薄膜。采用物理法制备的薄膜具有很高的机械稳定性和化学稳定性。化学法制膜主要右喷雾热解法、化学气相沉积法和溶胶一凝胶法等,这些方法成本较低,易于操作,应用较为广泛。喷雾热解法是溶剂蒸发法的一种,起源于喷雾干燥法,它是将金属盐溶液喷雾至高温气氛中,使溶剂蒸发和金属盐热解同吋在瞬间完成,简称EDS或SP法。该法中,溶液特性、雾化装备、加热系统、分级及收集装置等,均对制备的粉体的性能有重要的影响。喷雾热解法具有如下的特点:工艺过程简便,系统可调;整个过程一次分解完成,粉体呈球形,均匀性好;过程具有连续性,可实现连续控制。喷雾热解法用于制备复合稀土氧化物,制备的粉末呈球状颗粒。化学气相沉积法(CVD)是气相法合成的一种,这种方法是利用挥发性金属化合物进行化学反应,对制备纳米材料极为有用,但H前尚无报导用次方法来制造稀土氧化物纳米薄膜。溶胶一凝胶法也称Sol-Gel法,是在低温或温和条件下制备无机材料的重要方法。溶胶一凝胶法过程是可逆的。使用此方法制备稀土氧化物纳米薄膜具有以下优点:溶胶易于成形,可方便地制备各种薄膜,利用其高分散性和均匀性,可获得表面平整优界的薄膜;可方便地涂覆各种具有复杂形状的物体和一次进行双面涂膜;可使高温反应和高温时才能发生的相变在低温是就能进行。溶胶一凝胶法在减发射膜波导膜着色膜电光效应膜等的制备屮应用广泛。已有人利用此方法制备了一系列单一组分稀土氧化物薄膜和多组分稀土氧化物薄膜,并对所制备薄膜的厚度进行理论计算,结果和其它方法测定的数据相符合。,常用的化学方法按物质形态可分为气相法、固相法和液