水相合成稀土化合物纳米材料的制备和性能的解析

金 鑫

（西安文理学院 化学与化学工程学院，陕西 西安 710065）

21 世纪的发展过程中，被人们称为最具有发展前景的科技领域，主要有3 个方面，分别是生物技术、信息技术和纳米技术，具有重要的研究意义和应用价值。目前，纳米材料在我国的电子学、化工、光学和医药学等领域中都得到了广泛的应用。水相合成稀土化合物纳米材料是纳米技术的一种，在相关的领域也具有重要的作用，解析制备方法和性能，可以实现更好的应用。

1 简述纳米材料

1.1 纳米科技和纳米材料

纳米科技，只要是指实现对长度低于100nm 的对象进行研究的科学，可以通过对原子和分子创制的新的物质和器件的直接操作，实现有效的应用，对人们生活水平的提高、我国社会的进步和社会经济的发展具有积极的促进作用。纳米材料主要是指在三维尺寸中的纳米量级的材料，基本单元主要包括零维、一维、二维，是纳米科技的基础。纳米科技是一项具备前沿科学和高科技技术的体系，而纳米材料是一种新的体系，具有一定的规律，是一种新型的材料。

1.2 纳米材料的特点

纳米材料主要是有一定的纳米量级材料组成的，在纳米粒子的尺寸达到纳米数量级的时候，会产生一定的表面效应、小尺寸效应和量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，致使纳米材料发生一定的变化，相对于常规的材料来说，光性质、电性质、热性质和磁等物理性质都存在一定的差异。这种独特的性质，为纳米科学技术提供了新的生机和活力，在人们的生活、工作和社会的发展进步中都发挥了重要的作用。目前，纳米材料在我国的光吸收、磁介质、催化、新材料、滤光和医药等方面的应用前景都十分广泛。

2 稀土化合物纳米材料的研究方法

稀土化合物纳米材料是纳米材料中的一种，在我国的不同领域中也有比较广泛的应用。随着纳米科技技术的不断发展，人们对纳米材料的研究力度也在不断的增加，产生了很多中不同的研究方法。在研究稀土化合物纳米材料的时候，应用到的研究方法主要有：

2.1 模板合成法

在稀土化合物纳米材料的研究过程中，应用模板合成法，主要是指：一般都是应用物理方法或者化学方法，保证生成材料的生长方向，沿着模板空腔的方向进行或者让生成材料在模板的表面生长。然后，去掉材料中的模板，就得到了一个以模板作为模型的具有规范尺寸的纳米材料的制备方法。这种纳米材料制备方法，相对来说是一种比较成功的稀土纳米材料的制备方法，具有较高的可行性和容易操作的特点，限制了纳米材料的生长，控制的时候比较容易，可以实现对纳米材料的性质、尺寸和分散性等的精确调控。模板合成法被人们公认为是一种，合成纳米材料阵列的方法。

2.2 液相法

液相法是稀土化合物纳米材料研究的一种方法，属于一种比较广泛的合成纳米材料的方法，生产成本比较低，可以实现对生成材料相貌和组成的精确控制，发展前景比较广阔。在稀土化合物纳米材料的研究过程中，应用液相法主要是指，以均相溶液作为反应体系，通过纳米形成的均相成核和生长的过程，得到具有一定的形貌形状和大小的稀土纳米晶体或者纳米粒子前驱体，在受到热解之后会形成所需的纳米材料结构。目前，我国的纳米材料研究过程中，应用的液相法主要包括2 类，分别是化学方法和物理方法。

2.3 水热合成法

稀土化合物纳米材料的研究过程中，水热合成法也是一项重要的研究方法，主要是指在一个特制的密闭容器里，应用水或者有机溶液等介质实现对压力的传递。加热反应体系的时候，反应环境主要是指自然产生的高压或者高温，通过对反应物的溶解重新结晶，然后合成制备出纳米材料的方法。在稀土化合物纳米材料的制备过程中，这种方法的应用十分广泛。

3 水相合成稀土化合物纳米材料的制备和性能

水相体系中合成稀土化合物纳米材料具有简单、廉价、环保和简单等特点，而且反应温度相对比较低。所以，在稀土化合物纳米材料的研究过程中，应用水相合成法具有重要的作用。下面对水相合成稀土化合物纳米材料的制备方法和性能进行解析：

3.1 水相合成稀土化合物纳米材料的制备

目前，稀土化合物纳米材料的制备种类，主要包括稀土氧化物、稀土磷酸盐、稀土氟化物、稀土碳酸盐、稀土氢氧化物、稀土草酸盐和稀土磷酸盐等，而且具有很多种不同的制备方法。例如，稀土化合物纳米材料的制备方法，包括化学沉淀法、水热法、微乳液法、燃烧法和SQL—GEL 法。在稀土纳米材料的研究过程中，水箱合成法是一项应用比较广泛的研究方法，包括很多不同的技术类型。例如，水箱合成法的技术类型，有水热氧化、水热晶化、水热分解、水热沉淀和水热合成等。例如，在制备Y2O3：E3+纳米材料的时候，应用了水热制备的方法。在合成纳米材料的时候，应用的实验试剂是Y2O3、HNO3、无水乙醇、EU2O3、NaOH 和去离子水等。在制备纳米材料前，技术人员应该先去除浓硝酸，然后调整试剂的浓度。在经过一定的实验步骤之后，可以制备出纳米材料。

3.2 水相合成稀土化合物纳米材料的性能

在上述实验过程中，对实验的过程和结果进行分析，可以得出水相合成稀土化合物纳米材料的性能。首先，技术人员应用光学显微镜对制备中试剂浓度进行了分析，经过研究可以发现，纳米材料的形成过程中，会受到实验温度和沉淀试剂浓度的影响。如果实验的温度比较高，而且试剂的浓度比较大，水相合成的纳米材料的长度和直径都会相对比较大。利用热重法，在特定的温度中对样品的质量和温度变化间的关系进行分析，可以得到热重曲线。这个曲线的形成过程，代表了纳米材料的合成过程，可以从中判断出纳米材料形成的时刻。在得到了纳米材料的样品之后，可以应用电子显微学对样品进行观察分析，分析不同条件下样品的形貌、结构和成分，得出了生成环境温度的重要作用。

4 总结

稀土化合物纳米材料是纳米材料中一项重要的组成部分，在纳米科技的研究和发展过程中，发挥了重要的作用。随着纳米技术的不断发展，人们对纳米材料的研究力度不断加大。利用水相合成法实现对稀土化合物纳米材料的制备，具有较好的效果，应用比较广泛，实现了对纳米材料的有效合成。

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