澳洲科学家发现制造纳米晶体的简易技术
澳大利亚新南威尔士大学的化学家近日研发出一种更简易的技术用于制造工业用途极为广泛的二氧化铈(CeO2)纳米晶体。新南威尔士大学研究人员发现，当将前体材料铈溶解到水中时，就会自然形成这种纳米晶体。这是人们首次发现二氧化铈的这一形成过程。
研究人员将这一发现发表在《化学》期刊上，这一发现极大地简化了现有的生产进程，即需要加热以及添加化学物质来控制纳米晶体的形状和大小。
“最重要的是，我们发现了铈的天然属性，在水溶液中经水解作用可以形成2-3纳米左右统一大小的二氧化铈纳米晶体。”新南威尔士大学土木与环境工程阿特什爱荷教授指出。
“这一研究结论提供了一个基本的概念，可以简化二氧化铈纳米晶体的生产过程，这就意味着我们只需调整水溶液的PH值，而无需加热或添加其他化学物质。”他指出，“这就为我们节省了成本和能源消耗，同时有助于降低对环境的影响。”
二氧化铈纳米晶体是由稀土元素铈转化而成。二氧化铈的在工业上有着广泛的应用，如作为处理有害气体的催化剂，将有害物质转化为无害的排放物，也可以作为燃料电池的电极，此外，由于它对紫外线具有很强的吸收能力，二氧化铈还可以作为化妆品中的防晒产品。
由于认识到二氧化铈具有广泛的工业用途，人们开始大规模地生产这种物质，但是对其形成机制却了解较少，而这种形成机制可以直接影响其形状和大小以及功能性。研究人员最初的目的是要通过一种光学手段观察溶液对铈的水解作用并提高这种解析方法的效果，但是在观察的过程中，意想不到的化学反应发生了。
“当我第一次使用X射线技术观察铈的透明溶液时，我发现水中不仅仅含有单一的溶质，还含有一种非常小的胶体粒子，这种胶体粒子非常不容易被识别。”爱荷教授指出。当通过其他光谱学以及显微镜学技术鉴别这种神秘物质后，研究人员确认这实际上就是二氧化铈纳米晶体。“因此，我们成功地观察到二氧化铈纳米晶体从前体物质进行转化的整个过程。这有助于我们将其应用到工业生产中。”
对这一技术的下一步研究是要确认使二氧化铈纳米晶体进行转化的溶液PH值。爱荷教授还表示他要进一步研究这种技术，并运用到其他金属纳米晶体中。
