水相合成稀土化合物納米材料的制備和性能的解析

金 鑫

（西安文理學院 化學與化學工程學院，陜西 西安 710065）

21 世紀的發展過程中，被人們稱為最具有發展前景的科技領域，主要有3 個方面，分別是生物技術、信息技術和納米技術，具有重要的研究意義和應用價值。目前，納米材料在我國的電子學、化工、光學和醫藥學等領域中都得到了廣泛的應用。水相合成稀土化合物納米材料是納米技術的一種，在相關的領域也具有重要的作用，解析制備方法和性能，可以實現更好的應用。

1 簡述納米材料

1.1 納米科技和納米材料

納米科技，只要是指實現對長度低于100nm 的對象進行研究的科學，可以通過對原子和分子創制的新的物質和器件的直接操作，實現有效的應用，對人們生活水平的提高、我國社會的進步和社會經濟的發展具有積極的促進作用。納米材料主要是指在三維尺寸中的納米量級的材料，基本單元主要包括零維、一維、二維，是納米科技的基礎。納米科技是一項具備前沿科學和高科技技術的體系，而納米材料是一種新的體系，具有一定的規律，是一種新型的材料。

1.2 納米材料的特點

納米材料主要是有一定的納米量級材料組成的，在納米粒子的尺寸達到納米數量級的時候，會產生一定的表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等，致使納米材料發生一定的變化，相對于常規的材料來說，光性質、電性質、熱性質和磁等物理性質都存在一定的差異。這種獨特的性質，為納米科學技術提供了新的生機和活力，在人們的生活、工作和社會的發展進步中都發揮了重要的作用。目前，納米材料在我國的光吸收、磁介質、催化、新材料、濾光和醫藥等方面的應用前景都十分廣泛。

2 稀土化合物納米材料的研究方法

稀土化合物納米材料是納米材料中的一種，在我國的不同領域中也有比較廣泛的應用。隨著納米科技技術的不斷發展，人們對納米材料的研究力度也在不斷的增加，產生了很多中不同的研究方法。在研究稀土化合物納米材料的時候，應用到的研究方法主要有：

2.1 模板合成法

在稀土化合物納米材料的研究過程中，應用模板合成法，主要是指：一般都是應用物理方法或者化學方法，保證生成材料的生長方向，沿著模板空腔的方向進行或者讓生成材料在模板的表面生長。然后，去掉材料中的模板，就得到了一個以模板作為模型的具有規范尺寸的納米材料的制備方法。這種納米材料制備方法，相對來說是一種比較成功的稀土納米材料的制備方法，具有較高的可行性和容易操作的特點，限制了納米材料的生長，控制的時候比較容易，可以實現對納米材料的性質、尺寸和分散性等的精確調控。模板合成法被人們公認為是一種，合成納米材料陣列的方法。

2.2 液相法

液相法是稀土化合物納米材料研究的一種方法，屬于一種比較廣泛的合成納米材料的方法，生產成本比較低，可以實現對生成材料相貌和組成的精確控制，發展前景比較廣闊。在稀土化合物納米材料的研究過程中，應用液相法主要是指，以均相溶液作為反應體系，通過納米形成的均相成核和生長的過程，得到具有一定的形貌形狀和大小的稀土納米晶體或者納米粒子前驅體，在受到熱解之后會形成所需的納米材料結構。目前，我國的納米材料研究過程中，應用的液相法主要包括2 類，分別是化學方法和物理方法。

2.3 水熱合成法

稀土化合物納米材料的研究過程中，水熱合成法也是一項重要的研究方法，主要是指在一個特制的密閉容器里，應用水或者有機溶液等介質實現對壓力的傳遞。加熱反應體系的時候，反應環境主要是指自然產生的高壓或者高溫，通過對反應物的溶解重新結晶，然后合成制備出納米材料的方法。在稀土化合物納米材料的制備過程中，這種方法的應用十分廣泛。

3 水相合成稀土化合物納米材料的制備和性能

水相體系中合成稀土化合物納米材料具有簡單、廉價、環保和簡單等特點，而且反應溫度相對比較低。所以，在稀土化合物納米材料的研究過程中，應用水相合成法具有重要的作用。下面對水相合成稀土化合物納米材料的制備方法和性能進行解析：

3.1 水相合成稀土化合物納米材料的制備

目前，稀土化合物納米材料的制備種類，主要包括稀土氧化物、稀土磷酸鹽、稀土氟化物、稀土碳酸鹽、稀土氫氧化物、稀土草酸鹽和稀土磷酸鹽等，而且具有很多種不同的制備方法。例如，稀土化合物納米材料的制備方法，包括化學沉淀法、水熱法、微乳液法、燃燒法和SQL—GEL 法。在稀土納米材料的研究過程中，水箱合成法是一項應用比較廣泛的研究方法，包括很多不同的技術類型。例如，水箱合成法的技術類型，有水熱氧化、水熱晶化、水熱分解、水熱沉淀和水熱合成等。例如，在制備Y2O3：E3+納米材料的時候，應用了水熱制備的方法。在合成納米材料的時候，應用的實驗試劑是Y2O3、HNO3、無水乙醇、EU2O3、NaOH 和去離子水等。在制備納米材料前，技術人員應該先去除濃硝酸，然后調整試劑的濃度。在經過一定的實驗步驟之后，可以制備出納米材料。

3.2 水相合成稀土化合物納米材料的性能

在上述實驗過程中，對實驗的過程和結果進行分析，可以得出水相合成稀土化合物納米材料的性能。首先，技術人員應用光學顯微鏡對制備中試劑濃度進行了分析，經過研究可以發現，納米材料的形成過程中，會受到實驗溫度和沉淀試劑濃度的影響。如果實驗的溫度比較高，而且試劑的濃度比較大，水相合成的納米材料的長度和直徑都會相對比較大。利用熱重法，在特定的溫度中對樣品的質量和溫度變化間的關系進行分析，可以得到熱重曲線。這個曲線的形成過程，代表了納米材料的合成過程，可以從中判斷出納米材料形成的時刻。在得到了納米材料的樣品之后，可以應用電子顯微學對樣品進行觀察分析，分析不同條件下樣品的形貌、結構和成分，得出了生成環境溫度的重要作用。

4 總結

稀土化合物納米材料是納米材料中一項重要的組成部分，在納米科技的研究和發展過程中，發揮了重要的作用。隨著納米技術的不斷發展，人們對納米材料的研究力度不斷加大。利用水相合成法實現對稀土化合物納米材料的制備，具有較好的效果，應用比較廣泛，實現了對納米材料的有效合成。

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