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稀土氧化物纳米粉体的形貌控制与表面聚合物修饰的综述报告
稀土氧化物纳米粉体的形貌控制与表面聚合物修饰是当前材料科学领域的研究热点之一。本文将着重从两个方面进行综述，分别为形貌控制和表面聚合物修饰。
一、形貌控制
稀土氧化物纳米粉体的形貌控制是制备高性能稀土氧化物纳米材料的关键一步。通过形貌控制，可以控制粉体的分散性、对某种溶剂的选择性吸附性能、表面能等。常见的形貌调控方法主要有以下几种：
1.模板法
模板法是常用的稀土氧化物纳米粉体形貌调控的方法。该方法是利用一定的模板来限制实际的晶体生长方向，从而获得不同形貌的纳米颗粒。目前常用的模板包括硬模板和软模板。
硬模板法是通过将纳米颗粒填充到孔径大小适当的硬模板中，通过控制模板孔径大小来得到不同形状的纳米颗粒。例如，将稀土氧化物溶胶浸渍到聚碳酸酯或陶瓷薄膜中，再通过热处理或化学转化方法得到不同形状的纳米颗粒。
软模板法主要是利用表面活性剂或高分子胶体，将稀土离子凝胶在其表面形成纳米粒子。然后通过烧结或还原等方法将表面的高分子或表面活性剂去除得到所需要的形貌。这种方法比硬模板法更加灵活，可以制备出更多种类的纳米颗粒，但也存在高分子残留或还原不完全的问题。
2.氧化还原法
氧化还原法是以一种氧化剂或还原剂加入到稀土氧化物溶胶中，从而引起氧化还原反应，控制溶胶的聚合行为，从而形成不同形状的纳米颗粒。该方法成本低，操作简单，适合大规模生产。
3.热水合成法
热水合成法是一种温和的合成方法，可以制备出高度晶化的稀土氧化物纳米粉体。该方法是以水热反应为基础，在高温、高压条件下，将稀土离子和一些配体在水中进行反应，从而得到丰富的形貌。
二、表面聚合物修饰
表面聚合物修饰是将一种聚合物固定在稀土氧化物纳米颗粒表面的方法。通过表面聚合物修饰，可以增强纳米颗粒与基体的相容性、提高分散性、调节表面电荷等。
常用的表面修饰方法有以下几种：
1.溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种产生大量氢键、范德华力和静电力强的表面修饰方法。该方法是将纳米粉体与含有聚合物前驱体的溶剂混合，形成溶胶体系。然后通过热处理或化学转化方法形成纳米颗粒表面的聚合物薄膜，从而实现表面修饰。
2.辐射引发聚合法
辐射引发聚合法是将纳米粉体与聚合物单体或聚合物前驱体混合，通过紫外光、γ射线、电子束等辐射方式使体系发生聚合反应，从而得到表面修饰。
3.界面聚合法
界面聚合法是一种可控性强的表面修饰方法，它是通过共沉淀、还原、复合等方法，使聚合物生成在纳米颗粒表面。该方法需要在水相或乙醇相中操纵，由于空间限制，聚合物形成的厚度较薄，因此对稀土氧化物的原始晶体结构的影响较小。
综上所述，稀土氧化物纳米粉体的形貌控制和表面聚合物修饰是提高稀土氧化物纳米材料应用性能的关键步骤。目前，这两方面的研究在世界范围内取得了快速发展，对于推动稀土氧化物纳米材料的应用进程具有重要意义。