2 5 稀土納米貯氫材料
為了解決能源、環(huán)境、資源等問(wèn)題,貯氫材料的開發(fā)已成為當(dāng)前材料的研空熱點(diǎn),碳納米管、纖維類成本高;高比表面活性炭的貯氫溫度又太低,應(yīng)用范圍受限;用有機(jī)液體貯氫脫氫困難;而用稀土納米合金材料貯氫成本較低,可大規(guī)模生產(chǎn)[12]。貯氫合金是由可吸氫的金屬A(Mg、Ca、Ti、Zr、Hf、V和稀土元素Nb、La等)和不吸氫的金屬B(Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ni、Zn、Al)組成,合金的性能與A和B的組合關(guān)系有關(guān),主要用于制作鎳氫電池負(fù)極,它以易活化、平臺(tái)平坦、滯后小、抗中毒性好等優(yōu)點(diǎn)而被認(rèn)為是最理想的材料,為了降低成本,多用混合稀土金屬或富鑭混合稀土取代金屬鑭,材料成本可大幅降低。
以LaNi5為代素的AB5型貯氫合金材料在NiMH電池中得到廣泛應(yīng)用。用快淬法制備的具有納米晶格結(jié)構(gòu)的貯氫材料,吸放氫動(dòng)學(xué)性能有較大改善,近年來(lái)引起了許多研究工作者的關(guān)注[3]。這種納米晶稀土貯氫合金活化速度快,比熱容高,但因其存在著內(nèi)應(yīng)力及晶格缺陷,充放電循環(huán)穩(wěn)定性差,不適宜直接作制備電池的原料。盧其云[5]等將上述材料經(jīng)900℃退火2h,再800℃退火1h兩個(gè)階段熱處理后的合金仍能保持納米晶結(jié)構(gòu),用該合金制成電極各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到電池生產(chǎn)對(duì)合金粉的技術(shù)要求。
2 6 稀土納米環(huán)保材料
稀土納米材料具有光催化、激活離子的性能以及稀土化合物的抗菌作用,采用稀土離子和分子的激活催化手段,在禁帶中增加新的表面能級(jí),增加活性氧自由基在可見光條件下產(chǎn)生光催化作用,由此提高了材料的抗菌和空氣凈化效果,所經(jīng)高售納米空調(diào)、納米冰箱應(yīng)運(yùn)而生。
CeO2具有高折射率和高穩(wěn)定性,納米CeO2薄膜可以用于制備各種光學(xué)薄膜,如微充電電池的減反射膜,還可以做各種增透膜、保護(hù)膜和分光膜。用制成汽車玻璃抗霧薄膜,平均厚度只需30~60nm,能有效防止在汽車玻璃上形成霧氣。
太陽(yáng)光長(zhǎng)期暴曬,對(duì)人體就會(huì)帶來(lái)危害,發(fā)生急性皮炎,促進(jìn)皮膚老化,甚至患皮癌。日光中對(duì)皮膚造成損傷的光線是中波紫外UVB(280~320nm)和長(zhǎng)波紫外UVA(320~400nm)。它們對(duì)皮膚的損害具有累積性且不可逆,會(huì)導(dǎo)致皮癌,特別是高緯度、高海拔地區(qū)。具有良好光催化能力的CeO2,其禁帶寬度能量為31ev,可覆蓋300~450nm范圍內(nèi)紫外線吸收帶,能夠吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)的紫外區(qū)域。并隨著粒徑減小,吸收帶紅移,對(duì)紫外光具有良好的吸收性能,可以用于制備紫外吸收材料。國(guó)外已將CeO2用于防曬霜和高級(jí)化妝品的添加劑。研究表明,納米CeO2對(duì)紫外光吸收性能優(yōu)于常用的TiO2,是更好的紫外吸收劑。用納米CeO2作為紫外吸收劑,可望用于防止塑料制品紫外照射老化及坦克、汽車、艦船、儲(chǔ)油罐等的紫外老化。